DE69132889T2 - SUPERIOR THROMBOMODULIN ANALOGS FOR PHARMACEUTICAL USE - Google Patents

SUPERIOR THROMBOMODULIN ANALOGS FOR PHARMACEUTICAL USE

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Abstract

The present invention relates to the use of analogs of thrombomodulin ("TM") that have the ability to enhance the thrombin-mediated activation of protein C but which have a significantly reduced ability to inhibit the direct procoagulant activities of thrombin, such as, for example, thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin. These analogs are useful in, for example, antithrombotic therapy. Novel proteins, nucleic acid gene sequences, pharmaceuticals and methods of inhibiting thrombotic activity are disclosed. Included are methods for increasing the circulating half life of the proteins.

Description

Die vorliegende Anmeldung stellt eine Teilfortführungsanmeldung der am 16. April 1990 eingereichten US-Seriennr. 506,325 und der am 16. Februar 1990 eingereichten PCT-Seriennr. 90/00955 dar, die eine Teilfortführungsanmeldung der am 13. September 1989 eingereichten US-Seriennr. 406,941 darstellte, die eine am 28. April 1989 eingereichte Teilfortführungsanmeldung der US-Seriennr. 345,372 darstellte.This application is a continuation-in-part of U.S. Serial No. 506,325, filed April 16, 1990, and PCT Serial No. 90/00955, filed February 16, 1990, which was a continuation-in-part of U.S. Serial No. 406,941, filed September 13, 1989, which was a continuation-in-part of U.S. Serial No. 345,372, filed April 28, 1989.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Thrombomodulin ("TM")-Analoga, die über die Fähigkeit verfügen, die thrombinvermittelte Aktivierung von Protein C zu fördern, die jedoch über eine wesentlich verringerte Fähigkeit, die direkten gerinnungsfördernden Wirkungen von Thrombin, wie zum Beispiel die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin, zu hemmen, verfügen. Diese Analoga eignen sich zum Beispiel für die Thrombosetherapie. Es werden neue Proteine, Nukleinsäure- Gensequenzen, Medikamente sowie Verfahren zur Hemmung der Thrombusbildung offenbart. Mitoffenbart werden auch Verfahren zur Verlängerung der zirkulierenden Halbwertszeit der Proteine.The present invention relates to the use of thrombomodulin ("TM") analogues which have the ability to promote thrombin-mediated activation of protein C, but which have a significantly reduced ability to inhibit the direct coagulation-promoting effects of thrombin, such as the thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin. These analogues are useful, for example, in thrombosis therapy. New proteins, nucleic acid gene sequences, medicaments and methods for inhibiting thrombus formation are disclosed. Also disclosed are methods for extending the circulating half-life of the proteins.

Es existieren viele Krankheitszustände, bei denen man von einer Behandlung mit einem sicheren, wirksamen Antikoagulans/Antithrombotikum profitieren würde. Diese Leiden sind verschiedener Art. Zum Beispiel eignet sich die Therapie mit Antikoagulantien bei akuten Leiden wie bei der Thrombolysetherapie beim Myocardinfarkt oder bei der Behandlung der - zum Beispiel mit Blutvergiftung einhergehenden - disseminierten intravasalen Koagulation (DIC). Antikoagulantien eignen sich auch für weniger akute Leiden, zum Beispiel zur chronischen Verwendung bei Herzklappenimplantationspatienten oder zur prophylaktischen Verwendung bei Sprechstundenpatienten, um die Gefahr einer Tiefenphlebothrombose (deep venous thrombosis, DVT) zu verringern.There are many conditions that would benefit from treatment with a safe, effective anticoagulant/antithrombotic. These conditions are of various types. For example, therapy with anticoagulants is suitable for acute conditions such as thrombolytic therapy for myocardial infarction or for the treatment of disseminated intravascular coagulation (DIC) associated with, for example, blood poisoning. Anticoagulants are also suitable for less acute conditions, for example for chronic use in patients undergoing heart valve implantation or for prophylactic Use in outpatients to reduce the risk of deep venous thrombosis (DVT).

InformationsoffenbarungInformation disclosure

Bei Thrombomodulin handelt es sich um ein Membranprotein, an dem gerinnungshemmende Eigenschaften nachgewiesen wurden. Seine physiologische Bedeutung ist untersucht worden (siehe zum Beispiel N. Esmon, et al., (1982) J. Biol. Chem. 257: 859-864, H. Salem, et al., (1983) J. Biol. Chem. 259: 12246-12251).Thrombomodulin is a membrane protein that has been shown to have anticoagulant properties. Its physiological significance has been investigated (see, for example, N. Esmon, et al., (1982) J. Biol. Chem. 257: 859-864, H. Salem, et al., (1983) J. Biol. Chem. 259: 12246-12251).

Das Gen, das für natives Thrombomodulin codiert, wurde sowohl in seiner genomischen Form als auch als cDNA aus mehreren Spezies isoliert und sequenziert (Jackman, R., et al., (1986) PNAS 83: 8834- 8838 und (1987) 84: 6425-6429, die beide per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind). Aufgrund von Vergleichen mit bekannten Proteinen, wie dem LDL- Rezeptor, dürften funktionelle Domänen vorliegen (Wen, D., et al., (1987) Biochemistry 26: 4350-4357). Gemäß einer Studie dürften die fünfte und sechste EGF-artige (EGF: epidermal growth factor, Epidermis-Wachstumsfaktor) Domäne über die Fähigkeit, Thrombin zu binden, verfügen (Kurosawa, S., et al., (1988) J. Biol. Chem. 263: 5993-5996; gemäß einer anderen Untersuchung dürften die EGF-artigen Domänen 4, 5 und 6 als Kofaktor für die thrombinvermittelte Wirkung, Protein C zu aktivieren, ausreichen (Zushi, et al., (1989) J. Biol. Chem. 264: 10351-10353). Die Hemmung der direkten koagulationsfördernden Wirkung von Thrombin (Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin) wurde den Glycosaminoglycan- Substituenten am Thrombomodulin-Molekül zugeschrieben (Bourin, M. C. et al., (1986) Pro. Natl. Acad. Sci. USA 83: 5924-5928). Die über O gebundene Glycosylierungsdomäne weist mögliche Stellen für eine Addition von sulphathaltigen Zuckern dieser Art auf.The gene encoding native thrombomodulin has been isolated and sequenced in both its genomic form and as cDNA from several species (Jackman, R., et al., (1986) PNAS 83: 8834-8838 and (1987) 84: 6425-6429, both of which are incorporated by reference). Based on comparisons with known proteins such as the LDL receptor, functional domains are likely to be present (Wen, D., et al., (1987) Biochemistry 26: 4350-4357). According to one study, the fifth and sixth EGF-like (EGF: epidermal growth factor) domains are thought to have the ability to bind thrombin (Kurosawa, S., et al., (1988) J. Biol. Chem. 263: 5993-5996; according to another study, EGF-like domains 4, 5 and 6 are thought to be sufficient as a cofactor for the thrombin-mediated effect of activating protein C (Zushi, et al., (1989) J. Biol. Chem. 264: 10351-10353). The inhibition of the direct coagulation-promoting effect of thrombin (conversion of fibrinogen to fibrin) was attributed to the glycosaminoglycan substituents on the thrombomodulin molecule. attributed (Bourin, M. C. et al., (1986) Pro. Natl. Acad. Sci. USA 83: 5924-5928). The O-linked glycosylation domain provides possible sites for addition of sulphate-containing sugars of this type.

Wird Thrombomodulin mit Chondroitinase ABC, einem Enzym, das spezifisch gewisse sulphathaltige über O gebundene Kohlehydrate wie Glycosaminoglycane spaltet, behandelt, so wird die Fähigkeit von Thrombomodulin, die thrombinvermittelte Blutplättchenaggregation und die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin, dem wichtigsten Matrixbestandteil der Thromben, zu hemmen, stark herabgesetzt (Preissner, K. T., et al., (1990) J. of Biol. Chem. 265-(9): 4915- 4922).When thrombomodulin is combined with chondroitinase ABC, an enzyme that specifically cleaves certain sulphate-containing carbohydrates bound via O, such as glycosaminoglycans If thrombomodulin is treated with thrombomodulin, the ability of thrombomodulin to inhibit thrombin-mediated platelet aggregation and the thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin, the major matrix component of thrombi, is greatly reduced (Preissner, KT, et al., (1990) J. of Biol. Chem. 265-(9): 4915- 4922).

Die zur Zeit zur Verwendung an Menschen genehmigten gerinnungshemmenden Mittel sind nicht einheitlich wirksam, und es besteht ein Bedarf an wirksameren Verbindungen (siehe zum Beispiel Prevention of Venous Thrombosis and Pulmonary Embolism [Vorbeugung der Phlebothrombose und Lungenembolie], Consensus Development Conference Statement, NIH, 1986, 6(2): 1-23).The anticoagulants currently approved for use in humans are not uniformly effective, and there is a need for more effective compounds (see, for example, Prevention of Venous Thrombosis and Pulmonary Embolism, Consensus Development Conference Statement, NIH, 1986, 6(2): 1-23).

In seiner nativen Form eignet sich Thrombomodulin nicht zur Antikoagulans-Therapie, da es aufgrund seiner Aminosäuresequenz membrangebunden und ohne Behandlung mit einem Detergens unlöslich ist. Es liegt in solch niedrigen Mengen vor (ungefähr 300 mg Thrombomodulin/Mensch), daß eine Aufreinigung aus Autopsie- oder Biopsieproben nicht praktisch ist.In its native form, thrombomodulin is not suitable for anticoagulant therapy because its amino acid sequence makes it membrane-bound and insoluble without treatment with a detergent. It is present in such low amounts (approximately 300 mg thrombomodulin/human) that purification from autopsy or biopsy samples is not practical.

Lösliche thrombomodulinartige Moleküle wurden in kleinsten Mengen in menschlichem Plasma und menschlichem Harn nachgewiesen. Diese Moleküle verfügen übe eine verringerte Fähigkeit, die Aktivierung von Protein C zu fördern, und es besteht die Möglichkeit, daß sie zumindest teilweise aufgrund einer Oxidation zumindest teilweise inaktiviert wurden.Soluble thrombomodulin-like molecules have been detected in minute amounts in human plasma and urine. These molecules have a reduced ability to promote the activation of protein C and there is a possibility that they have been at least partially inactivated due to oxidation.

Bei diesen Molekülen dürfte es sich um Abbauprodukte des membrangebundenen Moleküls handeln (Ishii, H. und Majerus, P., (1985) J. Clin. Inv. 76: 2178- 2181), sie liegen jedoch in solch kleinen Mengen vor, daß sie schwierig zu charakterisieren waren (-0,8 mg/erwachsener Mann). Mit Trypsin oder Elastase wurden Proteolysefragmente des gereinigten nativen Moleküls hergestellt (siehe, Ishii, supra, Kurosawa, et al. (1988) J. Biol. Chem. 263: 5593-5996 und Stearns, et al., (1989) J. Biol. Chem. 264: 3352-3356). Bei manchen dieser Fragmente ist die Fähigkeit, die thrombinvermittelte Aktivierung von Protein C in vitro zu fördern, noch erhalten. Es besteht ein Bedarf an nahen Verbindungen, die die gerinnungshemmenden Eigenschaften von Thrombomodulin aufweisen, in Plasma löslich sind, gegen Inaktivierung durch die Einwirkung von Oxidantien resistent sind und leicht in großen Mengen hergestellt werden können. Die vorliegende Erfindung entspricht diesen sowie anderen Bedürfnissen.These molecules are thought to be degradation products of the membrane-bound molecule (Ishii, H. and Majerus, P., (1985) J. Clin. Inv. 76: 2178- 2181), but they are present in such small amounts that they were difficult to characterize (-0.8 mg/adult male). Proteolysis fragments of the purified native molecule were prepared using trypsin or elastase (see, Ishii, supra, Kurosawa, et al. (1988) J. Biol. Chem. 263: 5593-5996 and Stearns, et al., (1989) J. Biol. Chem. 264: 3352-3356). some of these fragments retain the ability to promote thrombin-mediated activation of protein C in vitro. There is a need for close compounds that have the anticoagulant properties of thrombomodulin, are soluble in plasma, are resistant to inactivation by the action of oxidants, and can be readily produced in large quantities. The present invention meets these and other needs.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Die vorliegende Erfindung stellt die Verwendung eines gereinigten Thrombomodulin-Analogons mit einer verlängerten zirkulierenden in-vivo-Halbwertszeit bereit, wobei dieses Analogon aus einem Polypeptid mit einer Aminosäuresequenz, die im wesentlichen den sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen entspricht, und wobei die sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen durch chemische Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure zur Entfernung der Glycosylierung in den 6 EGF-artigen Domänen modifiziert sind, besteht, wobei dieses Analogon im Vergleich mit dem nativen Thrombomodulin ungefähr die native Fähigkeit, die thrombinvermittelte Aktivierung vom Protein C zu verstärken, aufweist und im Vergleich zum nativen Thrombomodulin eine verringerte Fähigkeit, die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin zu inaktivieren, aufweist, zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung. Bevorzugterweise ist das Analogon in wäßriger Lösung löslich und/oder oxidationsbeständig.The present invention provides the use of a purified thrombomodulin analog having an extended in vivo circulating half-life, said analog consisting of a polypeptide having an amino acid sequence substantially corresponding to the six epidermal growth factor-like domains, and wherein the six epidermal growth factor-like domains are modified by chemical treatment with hydrofluoric acid to remove glycosylation in the six EGF-like domains, said analog having approximately the native ability to enhance thrombin-mediated activation of protein C compared to native thrombomodulin and having a reduced ability to inactivate thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin compared to native thrombomodulin, for the manufacture of a pharmaceutical composition. Preferably, the analogue is soluble in aqueous solution and/or resistant to oxidation.

Weiterhin bevorzugt ist, daß das Analogon an den Zuckerresten der sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen modifiziert ist. Unter dem Ausdruck "modifiziert" versteht man, daß die sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen ein verändertes Glycosylierungsmuster aufweisen. Dies kann einen Austausch und eine vollständige oder teilweise Deletion der nativen Zuckerreste beinhalten. Diese Modifikation kann dadurch erreicht werden, daß man die Aminosäurereste, die von Zellen als Glycosylierungsstellen erkannt werden, deletiert. Man kann jedoch auch die Zucker chemisch entfernen, und zwar entweder teilweise oder vollständig. Bei einer anderen Modifikation können die Zucker zur Entfernung der Sulphatsubstituenten mit Enzymen behandelt werden. Bei einer weiteren Modifikation kann die gesamte Glycosylierungsdomäne deletiert sein. Bevorzugt ist, daß die zu verwendenden Analoga im Vergleich zu nativem mit Detergens solubilisiertem Kaninchen-Thrombomodulin in bezug auf gleiche Einheiten Protein-C-Aktivierung über 80% oder weniger der Fähigkeit des nativen Thrombomodulins, die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin zu inaktivieren, verfügen.It is further preferred that the analogue is modified at the sugar residues of the six epidermis growth factor-like domains. The term "modified" means that the six epidermis growth factor-like domains have an altered glycosylation pattern. This can include an exchange and a complete or partial deletion of the native sugar residues. This modification can be achieved by Amino acid residues recognized by cells as glycosylation sites are deleted. However, the sugars can also be removed chemically, either partially or completely. In another modification, the sugars can be treated with enzymes to remove the sulfate substituents. In a further modification, the entire glycosylation domain can be deleted. It is preferred that the analogues to be used have 80% or less of the ability of native thrombomodulin to inactivate the thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin compared to native detergent-solubilized rabbit thrombomodulin with respect to equal units of protein C activation.

Genauer gesagt verfügen die erfindungsgemäßen TM-Analoga, wenn sie dahingehend standardisiert sind, daß sie im Vergleich mit nativem mit Detergens solubilisiertem Kaninchen-Thrombomodulin im Standard- Protein-C-Aktivierungsassay eine gleiche Aktivität aufweisen, nur über 80% oder weniger der Aktivität der gleichen nativen Thrombomodulinmenge (Masse) in einem Standardassay, in dem die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin gemessen wird. Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Analogon verfügt über 50% oder weniger der Aktivität der gleichen nativen Thrombomodulinmenge im Fibrinassay. Diese Fähigkeiten werden mit im vorliegenden Text beschriebenen Standard- Assays gemessen.More specifically, the TM analogs of the invention, when standardized to have equal activity compared to native detergent-solubilized rabbit thrombomodulin in the standard protein C activation assay, have only 80% or less of the activity of the same amount of native thrombomodulin (mass) in a standard assay measuring thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin. A preferred analog of the invention has 50% or less of the activity of the same amount of native thrombomodulin in the fibrin assay. These capabilities are measured using standard assays described herein.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin Zusammensetzungen bereit, die sich zur Behandlung von Thrombosen in Säugetieren eignen und die eine wirksame Menge eines gereinigten Thrombomodulin-Analogons mit einer verlängerten zirkulierenden in-vivo-Halbwertszeit umfaßt, wobei das Analogon aus einem Polypeptid mit einer Aminosäuresequenz, die im wesentlichen den sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen entspricht, besteht, und wobei die Aminosäuresequenz der sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen durch chemische Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure zur Entfernung der Glycosylierung in den sechs EGF-artigen Domänen modifiziert ist, wobei das Analogon jeweils im Vergleich zum nativen Thrombomodulin ungefähr die gleiche native Fähigkeit, die thrombinvermittelte Aktivierung von Protein C zu verstärken und eine verringerte Fähigkeit, die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin zu inaktivieren, aufweist. Die oben für das Verfahren beschriebenen Analoga sind bevorzugt.The present invention further provides compositions useful for treating thrombosis in mammals comprising an effective amount of a purified thrombomodulin analog having an extended in vivo circulating half-life, wherein the analog consists of a polypeptide having an amino acid sequence substantially corresponding to the six epidermal growth factor-like domains, and wherein the amino acid sequence of the six epidermal growth factor-like domains is chemically treated with hydrofluoric acid to remove the Glycosylation in the six EGF-like domains is modified, wherein the analogue has approximately the same native ability to enhance thrombin-mediated activation of protein C and a reduced ability to inactivate thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin compared to native thrombomodulin. The analogues described above for the method are preferred.

DEFINITIONENDEFINITIONS

Die folgenden Ausdrücke werden unten für die vorliegende Erfindung definiert.The following terms are defined below for the present invention.

"Glycosylierungsstellen" beziehen sich auf Aminosäurereste, die von einer Eukaryontenzelle als Bindungsorte für Zuckerreste erkannt werden. Bei den Aminosäuren, an die Zucker gebunden werden, handelt es sich typischerweise um die Reste Asn (N-Verknüpfung), Threonin oder Serin (O-Verknüpfung). Die spezifische Bindungsstelle wird durch eine Aminosäuresequenz signalisiert, und zwar Asn-X-(Thr oder Ser) bei der N-Verknüpfung und (Thr oder Ser)-X-X-Pro für die O-Verknüpfung, wobei X eine beliebige Aminosäure darstellt. Die Erkennungssequenz für Glycosaminoglycane (einer bestimmten Art von sulphathaltigem Zucker) lautet: Ser-Gly-X-Gly. Die Ausdrücke N-verknüpft und O-verknüpft beziehen sich auf die chemische Gruppe, die als Bindungsstelle zwischen dem Zuckermolekül und dem Aminosäurerest dient. N-verknüpfte Zucker sind über eine Aminogruppe gebunden; O-verknüpfte Zucker sind über eine Hydroxylgruppe gebunden."Glycosylation sites" refer to amino acid residues that are recognized by a eukaryotic cell as binding sites for sugar residues. The amino acids to which sugars are attached are typically the residues Asn (N-linkage), threonine, or serine (O-linkage). The specific binding site is signaled by an amino acid sequence, namely Asn-X-(Thr or Ser) for the N-linkage and (Thr or Ser)-X-X-Pro for the O-linkage, where X is any amino acid. The recognition sequence for glycosaminoglycans (a specific type of sulphate-containing sugar) is: Ser-Gly-X-Gly. The terms N-linked and O-linked refer to the chemical group that serves as the binding site between the sugar molecule and the amino acid residue. N-linked sugars are linked via an amino group; O-linked sugars are linked via a hydroxyl group.

"Zirkulierende in-vivo-Halbwertszeit" bezieht sich auf die durchschnittliche Zeit, die ein Säugetier zur Clearance einer Hälfte der an sie verabreichten Verbindung benötigt."In vivo circulating half-life" refers to the average time required for a mammal to clear one-half of the compound administered to it.

"Natives Thrombomodulin" bezieht sich auf das Vollängenprotein, wie es in der Natur vorkommt. Werden biologische Aktivitäten in bezug auf das native TM beschrieben, so umfaßt dieser Ausdruck auch eine mit Detergens solubilisierte wäßrige Form."Native thrombomodulin" refers to the full-length protein as it occurs in nature. If biological activities are determined with respect to the native TM described, this term also includes an aqueous form solubilized with detergent.

"O-verknüpfte Glycosylierungsdomäne" bezieht sich auf die Aminosäuresequenz 463 bis 485 der nativen Thrombomodulinsequenz, wie sie in Tabelle 1 dargestellt ist."O-linked glycosylation domain" refers to amino acid sequence 463 to 485 of the native thrombomodulin sequence as shown in Table 1.

"Oxidationsresistente Analoga" bezieht sich auf Thrombomodulin-Analoga, die fähig sind, nach Kontakt mit Oxidantien wie Sauerstoffradikalen, Chloramin T oder wasserstoffperoxid einen wesentlichen Teil ihrer biologischen Aktivität beizubehalten."Oxidation-resistant analogues" refers to thrombomodulin analogues that are capable of retaining a substantial part of their biological activity after contact with oxidants such as oxygen radicals, chloramine T or hydrogen peroxide.

"Pharmazeutische Grundstoffe" bezieht sich auf nichttoxische medizinisch unbedenkliche Substanzen, die zur Fertigstellung eines medizinischen Therapeutikums verwendet werden. Diese Substanzen können inert sein, wie zum Beispiel Wasser und Salz, oder sie können biologisch aktiv sein, wie zum Beispiel ein Antibiotikum oder ein Analgetikum."Pharmaceutical precursors" refer to nontoxic medically acceptable substances used to complete a medical therapeutic. These substances may be inert, such as water and salt, or they may be biologically active, such as an antibiotic or an analgesic.

"Verringerte Fähigkeit" bezieht sich auf eine statistisch bedeutsame Erniedrigung einer biologischen Eigenschaft. Die Eigenschaft ist keiner Beschränkung unterzogen, und die Messung oder Quantifizierung der Eigenschaft erfolgt standardgemäß."Reduced ability" refers to a statistically significant reduction in a biological trait. The trait is not subject to any restriction, and the measurement or quantification of the trait is standard.

"Zuckerreste" bezieht sich auf Hexose- und Pentosekohlenhydrate, darunter auch Glukosamine und andere Kohlenhydratderivate und -teile, die kovalent an ein Protein gebunden sind."Sugar residues" refers to hexose and pentose carbohydrates, including glucosamines and other carbohydrate derivatives and moieties, covalently bound to a protein.

"Sulphatsubstituenten" sind schwefelhaltige Säuren an Pentose- oder Hexosezuckern."Sulfate substituents" are sulfur-containing acids on pentose or hexose sugars.

"Thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin" bezieht sich auf die enzymatische Aktivität, mit Hilfe derer Thrombin das Vorstufenprotein Fibrinogen spaltet, wodurch ein Fibrin-Monomer hergestellt wird, das anschließend unter Bildung eines Blutgerinnsels polymerisiert."Thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin" refers to the enzymatic activity by which thrombin cleaves the precursor protein fibrinogen, producing a fibrin monomer that subsequently polymerizes to form a blood clot.

"Thrombose" betrifft einen pathogenen Zustand in einem Säugetier, der durch die Bildung eines oder mehrerer Thromben charakterisiert ist, die für das Säugetier gesundheitsschädlich sind bzw. sein können."Thrombosis" refers to a pathogenic condition in a mammal characterized by the formation of one or more thrombi that are or may be harmful to the mammal's health.

"Thrombomodulin-Analoga" bezieht sich auf Proteine mit einer Aminosäuresequenz, die mit der des nativen Thrombomodulins identisch ist, auf unlösliche und lösliche Thrombomodulinpeptide oder -fragmente und auf oxidationsbeständige TM-Spezies, die alle eine thrombomodulinartige Aktivität aufweisen. Zu diesen Verbindungen zählen auch Derivate sowie Aminosäureveränderungen, die die Eigenschaften des Proteins als Kofaktor bei der Aktivierung von Protein C im Vergleich zum nativen TM nicht wesentlich verändern."Thrombomodulin analogues" refers to proteins with an amino acid sequence identical to that of native thrombomodulin, to insoluble and soluble thrombomodulin peptides or fragments, and to oxidation-resistant TM species, all of which have thrombomodulin-like activity. These compounds also include derivatives and amino acid modifications that do not significantly alter the properties of the protein as a cofactor in the activation of protein C compared to native TM.

"Transfervektor" bezieht sich auf einen Vektor, der mit einem Wildtyp-Baculovirus in einer Insektenzelle kotransfiziert wird. Der Transfervektor ist dergestalt, daß er eine Rekombination zwischen dem Baculovirus-Genom und dem Transfervektor fördert, wodurch das Polyeder-Gen des Baculovirus durch ein heterologes Zielgen ersetzt wird. Bleibt ein Vektor in einer Wirtszelle erhalten, so kann der Vektor entweder von den Zellen während der Mitose als autonome Struktur stabil repliziert werden oder in das Genom des Wirts eingebaut werden."Transfer vector" refers to a vector that is co-transfected with a wild-type baculovirus in an insect cell. The transfer vector is designed to promote recombination between the baculovirus genome and the transfer vector, thereby replacing the baculovirus polyhedral gene with a heterologous target gene. If a vector is maintained in a host cell, the vector can either be stably replicated by the cells during mitosis as an autonomous structure or be incorporated into the host genome.

GENAUE BESCHREIBUNGPRECISE DESCRIPTION

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden neue Verwendungen und Zusammensetzungen bereitgestellt, die Thrombose mit einem Thrombomodulin(TM)-Analogon mit einer erhöhten zirkulierenden in-vivo-Halbwertszeit behandeln, wobei dieses Analogon aus einem Polypeptid mit einer Aminosäuresequenz, die im wesentlichen den sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen entspricht, besteht, und wobei die sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen durch chemische Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure zur Entfernung der Glycosylierung in den 6 EGF-artigen Domänen modifiziert ist, wobei das Analogon jeweils im Vergleich zum nativen Thrombomodulin ungefähr die gleiche native Fähigkeit, die thrombinvermittelte Aktivierung von Protein C zu verstärken und eine verringerte Fähigkeit, die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin zu inaktivieren, aufweist. Pharmazeuten ziehen Arzneimittelwirkstoffe vor, die eine spezifische, beschränkte Wirkung auf den Patienten ausüben. Solche Arzneimittelwirkstoffe werden deshalb bevorzugt, weil die Gefahr, unerwünschte Nebenwirkungen zu erzielen, geringer ist als bei Arzneimittelwirkstoffen, die mehrfache pharmakologische Wirkungen auf einen Patienten ausüben. Die vorliegende Erfindung weist den Vorteil auf, daß sie einen einzelnen Aspekt der Koagulationskaskade behandelt, jedoch andere Aspekte der Kaskade nicht beeinflußt. In einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung Verwendungen zur Erhöhung der in-vivo-Halbwertszeit von TM-Analoga durch Modifizierung der Zuckerreste der sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen in Position 227-462 bereit. Eine erhöhte Halbwertszeit ist für die TM-Therapie deshalb von Vorteil, da sie im Vergleich zum nativen Arzneimittelwirkstoff die Verabreichung geringerer TM-Mengen unter Erzielung einer gleichwertigen pharmakologischen Wirkung gestattet und weil eine Halbwertszeit, die mindestens mehr als wenige Minuten beträgt, für eine besser voraussagbare therapeutische Behandlung sorgt.According to the present invention, there are provided novel uses and compositions that treat thrombosis with a thrombomodulin(TM) analogue having an increased in vivo circulating half-life, said analogue consisting of a polypeptide having an amino acid sequence substantially corresponding to the six epidermal growth factor-like domains, and wherein the six epidermal growth factor-like domains are modified by chemical treatment with hydrofluoric acid to remove glycosylation in the six EGF-like domains, said analogue having approximately the same native ability to enhance thrombin-mediated activation of protein C and a reduced ability to inhibit thrombin-mediated conversion of fibrinogen to to inactivate fibrin. Pharmacists prefer drug agents that have a specific, limited effect on the patient. Such drug agents are preferred because the risk of causing undesirable side effects is lower than with drug agents that have multiple pharmacological effects on a patient. The present invention has the advantage of treating a single aspect of the coagulation cascade, but does not affect other aspects of the cascade. In another embodiment, the present invention provides uses for increasing the in vivo half-life of TM analogs by modifying the sugar residues of the six epidermal growth factor-like domains at positions 227-462. An increased half-life is advantageous for TM therapy because it allows the administration of smaller amounts of TM compared to the native drug substance while achieving an equivalent pharmacological effect and because a half-life of at least more than a few minutes provides for a more predictable therapeutic treatment.

Außerdem lassen sich diese löslichen Thrombomodulin-Analoga wirtschaftlich herstellen und leicht reinigen und verabreichen. Es wird angenommen, daß verschiedene therapeutische Verwendungen existieren, insbesondere in bezug auf die Therapie mit Antikoagulantien bzw. die Thrombosetherapie. Um die Erfindung voll zu würdigen, wird diese nun genau beschrieben.In addition, these soluble thrombomodulin analogues are economically manufactured and easily purified and administered. Various therapeutic uses are believed to exist, particularly in relation to anticoagulant therapy or thrombosis therapy. In order to fully appreciate the invention, it will now be described in detail.

I. Biologische Wirksamkeit des ThrombomodulinsI. Biological efficacy of thrombomodulin

Die Pathologie, die Thromboseerkrankungen zugrunde liegt, besteht darin, daß sich als Reaktion auf einen Reiz wie zum Beispiel eine geschädigte Gefäßwand ein Gerinnsel bildet. Dieser Reiz löst die Gerinnungskaskade aus und erzeugt so Thrombin, welches die Fähigkeit aufweist, Fibrinogen in Fibrin, die Matrix des Gerinnsels, umzuwandeln. Beim Thrombomodulin handelt es sich um ein Endothelzellenmembran-Protein, das als Rezeptor für Thrombin agiert. Beim Menschen ist es am Endothel der Blut- und Lymphgefäße aller Organe mit Ausnahme des Zentralnervensystems verbreitet. Thrombin weist die Fähigkeit auf, reversibel an Thrombomodulin zu binden. Ist Thrombin an Thrombomodulin gebunden, so wird es von einem gerinnungsfördernden Enzym zu einem gerinnungshemmenden Enzym umgewandelt. Der Thrombin/Thrombomodulinkomplex hemmt die Gerinnungskaskade auf mindestens zwei unterschiedliche Arten. Erstens verstärkt die Bindung von Thrombin an Thrombomodulin die thrombinvermittelte Aktivierung von Protein C. Aktiviertes Protein C inaktiviert andere gerinnungsfördernde Bestandteile der Gerinnungskaskade, wie Faktor Va und Faktor VIIIa, was wiederum die Umwandlung von weiterem Prothrombin in Thrombin hemmt. Die thrombinvermittelte Aktivierung von Protein C wird stark gefördert, wenn Thrombin an Thrombomodulin gebunden ist, d. h. die Geschwindigkeit der Protein-C-Aktivierung nimmt mindestens um das Tausendfache zu. Zweitens hat die Bindung an Thrombomodulin direkte gerinnungshemmende Wirkungen, wie die Hemmung der thrombinvermittelten Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin und der thrombinvermittelten Aktivierung und Aggregation der Blutplättchen. Obwohl Thrombomodulin normalerweise ein integraler Bestandteil der Endothelzellmembran ist, kann es in Gegenwart von ausreichenden Mengen Detergens von der Membran abgelöst werden und behält die Fähigkeit, in Lösung an Thrombin zu binden, bei.The pathology underlying thrombosis is that a clot forms in response to a stimulus such as a damaged vessel wall. This stimulus triggers the coagulation cascade and generates thrombin, which has the ability to convert fibrinogen into fibrin, the matrix of the clot. Thrombomodulin is an endothelial cell membrane protein that acts as a receptor for thrombin. In humans, it is distributed on the endothelium of the blood and lymph vessels of all organs except the central nervous system. Thrombin has the ability to bind reversibly to thrombomodulin. When thrombin is bound to thrombomodulin, it is converted from a pro-coagulant enzyme to an anti-coagulant enzyme. The thrombin/thrombomodulin complex inhibits the coagulation cascade in at least two different ways. First, the binding of thrombin to thrombomodulin enhances the thrombin-mediated activation of protein C. Activated protein C inactivates other pro-coagulant components of the coagulation cascade, such as factor Va and factor VIIIa, which in turn inhibits the conversion of further prothrombin to thrombin. Thrombin-mediated activation of protein C is greatly enhanced when thrombin is bound to thrombomodulin, that is, the rate of protein C activation increases at least 1,000-fold. Second, binding to thrombomodulin has direct anticoagulant effects, such as inhibition of thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin and thrombin-mediated platelet activation and aggregation. Although thrombomodulin is normally an integral component of the endothelial cell membrane, in the presence of sufficient amounts of detergent it can be detached from the membrane and retains the ability to bind to thrombin in solution.

Die bevorzugten Thrombomodulin-Analoga der vorliegenden Erfindung schützen bei systemischer Verabreichung gegen Thrombusbildung, da sie die Entstehung von Thrombin hemmen, ohne die anderen Gerinnungsparameter z. B. die Aktivierung und Aggregation der Blutplättchen zu stören. Die Verwendung löslicher Thrombomodulin-Analoga verhindert daher wirksam die Thrombusbildung, ist jedoch sicherer als natives Thrombomodulin und andere fachbekannte Antithrombotika.The preferred thrombomodulin analogues of the present invention protect against thrombus formation when administered systemically because they inhibit the formation of thrombin without disturbing other coagulation parameters such as platelet activation and aggregation. The use of soluble thrombomodulin analogues is therefore effective in preventing thrombus formation, but is safer than native thrombomodulin and other known antithrombotics.

Zu den Krankheiten, bei denen die Thrombusbildung eine wesentliche ätiologische Rolle spielt, zählen Myokardinfarkt, disseminierte intravasale Koagulation, Phlebothrombose, Lungenembolie, septischer Schock, akutes Atemnotsyndrom, instabile Angina sowie andere Arterien- und Venenverschlußleiden. Die erfindungsgemäßen Thrombomodulin-Analoga sind für alle diese Leiden sowie für andere Krankheiten, bei denen eine pathologische Thrombusbildung vorliegt, nützlich. Unter nützlich versteht man, daß die Verbindungen für die Behandlung nützlich sind, und zwar entweder dazu, um die Krankheit zu verhindern oder um ihr Fortschreiten zu einem schwereren Stadium zu verhindern. Die erfindungsgemäßen Verbindungen stellen auch ein sicheres und wirksames gerinnungshemmendes Mittel dar, zum Beispiel für Patienten, denen Bioprothesen wie zum Beispiel Herzklappen eingesetzt werden. Diese Verbindungen können bei der Behandlung von z. B. Lungenembolie und akutem Myokardinfarkt Heparin und Warfarin ersetzen.Diseases in which thrombus formation plays a major etiological role include myocardial infarction, disseminated intravascular coagulation, phlebothrombosis, pulmonary embolism, septic shock, acute respiratory distress syndrome, unstable angina and other arterial and venous occlusive diseases. The thrombomodulin analogues of the invention are useful for all of these diseases as well as for other diseases in which pathological thrombus formation is present. By useful is meant that the compounds are useful for treatment, either to prevent the disease or to prevent its progression to a more severe stage. The compounds of the invention also represent a safe and effective anticoagulant agent, for example for patients undergoing bioprostheses such as heart valves. These compounds can be used in the treatment of e.g. B. Pulmonary embolism and acute myocardial infarction replace heparin and warfarin.

Insbesondere können diese Verbindungen bei der Verhinderung von Phlebothrombose, zum Beispiel postoperativ, verwendet werden. Die Bildung von Butgerinnseln im Bein selbst ist nicht lebensbedrohlich, ist jedoch eng mit der Entwicklung von Lungenembolie verbunden, welche schwierig zu diagnostizieren ist und lebensbedrohlich sein kann. Obwohl verschiedene prophylaktische Behandlungen erforscht und klinisch verwendet werden, sind und bleiben die Phlebothrombose und die entstehende Lungenembolie bei vielen Patientengruppen, insbesondere bei Patienten, an denen orthopädische Operationen vorgenommen werden, ein wesentliches Problem. Existierende prophylaktische Behandlungen wie Heparin, Warfarin und Dextran reduzieren typischerweise das Auftreten von Phlebothrombose bei Patienten, an denen orthopädische Operationen vorgenommen werden, von über 50% bei Risikopatienten ohne Prophylaxe auf 25-30% bei behandelten Patienten. Es bestehen ernste Nebenwirkungen, hauptsächlich blutungsbedingte Komplikationen. Um Blutungen auf ein Minimum zu reduzieren und trotzdem noch eine gewisse Wirkung beizubehalten, sind tägliche Laboratoriumstests und Dosierungsänderungen erforderlich. Aufgrund der Nachteile der existierenden Prophylaktika könnte ein Antithrombotikum, das wirksam Phlebothrombose verhindert, ohne den Patienten für Blutungen anfällig zu machen, eine wesentliche Auswirkung auf die Gesundung und das Wohlbefinden des Patienten haben.In particular, these compounds can be used in the prevention of phlebothrombosis, for example postoperatively. The formation of blood clots in the leg itself is not life-threatening, but is closely associated with the development of pulmonary embolism, which is difficult to diagnose and can be life-threatening. Although various prophylactic treatments are being researched and used clinically, phlebothrombosis and the resulting pulmonary embolism remain a significant problem in many patient groups, particularly in patients undergoing orthopedic surgery. Existing prophylactic treatments such as heparin, warfarin and dextran typically reduce the incidence of phlebothrombosis in patients undergoing orthopedic surgery by over 50% in patients at risk without prophylaxis to 25-30% in treated patients. Serious side effects exist, mainly bleeding-related complications. To minimize bleeding while still maintaining some efficacy, daily laboratory tests and dosage changes are required. Given the disadvantages of existing prophylactics, an antithrombotic agent that effectively prevents phlebothrombosis without predisposing the patient to bleeding could have a significant impact on the patient's recovery and well-being.

Bei der Angioplastie handelt es sich um ein Verfahren, das häufig zur Rekanalisation von verschlossenen Arterien verwendet wird. Obwohl rekanalisiert werden kann, wird bei einem Angioplastieverfahren die Endothelauskleidung der Arterie immer schwer geschädigt, und es beginnen sich häufig Blutgerinnsel zu bilden. Lösliche Thrombomodulin- Analoga, die gleichzeitig während der Angioplastie verabreicht werden, verhindern diese schädliche Nebenwirkung.Angioplasty is a procedure that is often used to recanalize blocked arteries. Although recanalization can occur, an angioplasty procedure always causes severe damage to the endothelial lining of the artery and blood clots often begin to form. Soluble thrombomodulin analogues administered simultaneously during angioplasty prevent this harmful side effect.

Viele akute Thrombosen und Embolien werden zur Zeit mit Fibrinolytikum-Therapie behandelt, um den Thrombus zu entfernen. Hauptgegenstand der Forschungen ist der akute Myokardinfarkt (Herzinfarkt). Zu Mitteln, die zur Zeit bei der Behandlung des akuten Myokardinfarkts verwendet werden, zählen Streptokinase, Gewebeplasminogenaktivator sowie Urokinase. Die Verwendung dieser Mittel kann zu schweren blutungsbedingten Komplikationen führen. Bei Patienten, bei denen ein Thrombus mittels Fibrinolytikum-Therapie entfernt worden ist und die Blutzirkulation wiederhergestellt worden ist, kommt es häufig zu einem neuerlichen Verschluß des betreffenden Gefäßes, d. h. zur Neubildung eines Gerinnsels. Es wurden Versuche dahingehend unternommen, die neu entstandenen Verschlüsse durch Erhöhung der Dosierung oder Behandlungszeit mit einem Thrombolytikum zu verhindern, aber es treten in solch einem Fall Blutungen häufiger auf. Der therapeutische Index dieser Arzneimittelwirkstoffe ist daher niedrig.Many acute thromboses and embolisms are currently treated with fibrinolytic therapy to remove the thrombus. The main focus of research is acute myocardial infarction (heart attack). The agents currently used in the treatment of acute myocardial infarction include streptokinase, tissue plasminogen activator and urokinase. The use of these agents can lead to serious bleeding-related complications. In patients in whom a thrombus has been removed by fibrinolytic therapy and blood circulation has been restored, a new blockage of the affected vessel often occurs, ie a new clot forms. Attempts have been made to prevent the new blockages by increasing the dosage or treatment time with a thrombolytic agent. but bleeding is more common in such a case. The therapeutic index of these drugs is therefore low.

Die Verwendung von Thrombomodulin-Analoga bietet einen Schutz gegen die erneute Entstehung eines Verschlusses und weil sie eine lokale Wirkung ausüben, d. h. dort, wo Thrombin gebildet oder von einem Gerinnsel freigesetzt wird. Werden sie daher in Kombination mit einem Thrombolytikum, dessen Dosierung anschließend verringert werden kann, verwendet, so läßt sich die Gefahr einer Blutung wesentlich reduzieren.The use of thrombomodulin analogues offers protection against the recurrence of occlusion and because they have a local effect, i.e. where thrombin is formed or released from a clot. Therefore, when used in combination with a thrombolytic agent, the dosage of which can subsequently be reduced, the risk of bleeding can be significantly reduced.

Die Thrombomodulin-Analoga wären durch intravenöse Bolusinjektion, durch intravenöse Dauerinfusion oder durch eine Kombination dieser beiden Wege zu verabreichen. Lösliches Thrombomodulin, das mit geeigneten Grundstoffen vermischt wurde, kann auch von einer intramuskulären Stelle in den Blutkreislauf aufgenommen werden. Die systemische Behandlung mit Thrombomodulin-Analoga läßt sich durch Bestimmung der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit (activated partial thromboplastin time; APTT) anhand von reihenmäßig entnommenen Blutproben des Patienten verfolgen. Die bei diesem Assay beobachtete Gerinnungszeit verlängert sich, wenn ein ausreichender Thrombomodulinspiegel im Blutkreislauf erzielt worden ist. Es handelt sich hierbei jedoch um eine systemische Wirksamkeitsmessung, und es wurde von den Erfindern entdeckt, daß eine Wirkdosis eines löslichen TM-Analogons nicht unbedingt die APTT beeinflußt. Im vorliegenden Zusammenhang wird eine therapeutische Wirkdosis als diejenige Menge eines TM-Analogons definiert, die erforderlich ist, um die Bildung pathologischer Gerinnsel zu verhindern. Die Dosierungsniveaus und Dosierungsschemas können so eingestellt werden, daß eine entsprechende Thrombomodulinkonzentration, die zum Beispiel mittels APTT-Assay gemessen wird, aufrechterhalten wird.The thrombomodulin analogues would be administered by intravenous bolus injection, by continuous intravenous infusion, or by a combination of these two routes. Soluble thrombomodulin mixed with suitable precursors can also be absorbed into the bloodstream from an intramuscular site. Systemic treatment with thrombomodulin analogues can be monitored by determining the activated partial thromboplastin time (APTT) from serially drawn blood samples from the patient. The clotting time observed in this assay is prolonged when sufficient thrombomodulin levels in the bloodstream have been achieved. However, this is a systemic measure of efficacy and it has been discovered by the inventors that an effective dose of a soluble TM analogue does not necessarily affect the APTT. In the present context, a therapeutic effective dose is defined as the amount of a TM analogue required to prevent the formation of pathological clots. Dosage levels and dosing regimens can be adjusted to maintain an appropriate thrombomodulin concentration, measured, for example, by APTT assay.

Für den Nachweis und die Verfolgung von Thromboseerkrankungen sind mehrere Methoden bekannt. So läßt sich zum Beispiel die Phlebothrombose mittels Kontrastvenographie (Kerrigan, G. N. W., et al., (1974) British Journal of Hematology 26: 469), Doppler- Ultraschall (Barnes, R. W. (1982) Surgery Clinics in North America 62: 489-500), Scanning der Aufnahme von ¹²&sup5;I-markiertem Fibrinogen (Kakkar, V. V., et al., (1972) Archives of Surgery 104: 156, Kakkar, V. V., et al., (1970) Lancet i: 540-542), Verschlußplethysmographie (Bynum, L. J. et al., (1978) Annals of Internal Medicine 89: 162) sowie Thromboscintoscan (Ennis, J. T. und Elmes, R. J. (1977) Radiology 125: 441) nachweisen. Diese Methoden sind beim Verfolgen der Wirksamkeit der im vorliegenden Text beschriebenen Methoden und Zusammensetzungen nützlich.There are several methods known for the detection and tracking of thrombosis. For example, phlebothrombosis can be diagnosed by contrast venography (Kerrigan, GNW, et al., (1974) British Journal of Hematology 26: 469), Doppler ultrasound (Barnes, RW (1982) Surgery Clinics in North America 62: 489-500), scanning of the uptake of ¹²⁵I-labelled fibrinogen (Kakkar, VV, et al., (1972) Archives of Surgery 104: 156, Kakkar, VV, et al., (1970) Lancet i: 540-542), occlusion plethysmography (Bynum, LJ et al., (1978) Annals of Internal Medicine 89: 162) and thromboscintoscan (Ennis, JT and Elmes, RJ (1977) Radiology 125: 441). These methods are useful in monitoring the effectiveness of the methods and compositions described in this text.

II. TM-AnalogaII. TM analogues

Es wurde eine DNA-Sequenz, die für das native menschliche Vollängen-Thrombomodulinprotein codiert, isoliert (Europäische Patentanmeldung Nr. 88870079.6, die per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist). Die cDNA-Sequenz codiert für ein 60,3 kDa schweres Protein mit 575 Aminosäuren, das eine Signalsequenz von ungefähr 18 Aminosäuren beinhaltet.A DNA sequence encoding the native human full-length thrombomodulin protein has been isolated (European Patent Application No. 88870079.6, incorporated by reference into the present invention). The cDNA sequence encodes a 60.3 kDa protein of 575 amino acids that includes a signal sequence of approximately 18 amino acids.

Die Sequenzen für Rinder-Thrombomodulin, Maus- Thrombomodulin, sowie humanes Thrombomodulin weisen starke Homologie zueinander auf. Analog zu anderen Proteinen kann die Struktur von Thrombomodulin vermutlich in Domänen eingeteilt werden. Der Ausdruck "Domäne" bezieht sich auf eine diskrete Aminosäuresequenz, die mit einer bestimmten Funktion oder Eigenschaft assoziiert werden kann. Das Vollängen- Thrombomodulingen codiert für eine Peptidvorstufe mit den folgenden Domänen:The sequences for bovine thrombomodulin, mouse thrombomodulin, and human thrombomodulin show strong homology to each other. Analogous to other proteins, the structure of thrombomodulin can probably be divided into domains. The term "domain" refers to a discrete amino acid sequence that can be associated with a specific function or property. The full-length thrombomodulin gene encodes a peptide precursor with the following domains:

UngefähreApproximate Aminosäureposition DomäneAmino acid position domain

-18- -1 Signalsequenz-18- -1 Signal sequence

1-226 N-terminale Domäne1-226 N-terminal domain

227-462 6 EGF-artige Domänen227-462 6 EGF-like domains

463-497 Über O verknüpfte Glycosylierung463-497 O-linked glycosylation

498-521 Stop-Transfer-Sequenz498-521 Stop transfer sequence

522-557 Cytoplasmadomäne522-557 Cytoplasmic domain

Siehe C. S. Yost et al., (1983) Cell, 34: 759-766 und D. Wen et al., (1987) Biochemistry, 26: 4350-4357, die beide per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind. Im Vergleich zu nativem Thrombomodulin sind die bevorzugten TM-Analoga der vorliegenden Erfindung dahingehend modifiziert worden, daß sie die sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen [EGF] mit oder ohne die über O verknüpfte Glycosylierungsdomäne umfassen. Besonders bevorzugte TM-Analoga weisen die folgenden Eigenschaften auf: i) sie sind in wäßriger Lösung ohne Detergenzien löslich, ii) ihre Aktivität bleibt nach Kontakt mit Oxidantien erhalten, und iii) sie verstärken, wenn sie an Thrombin gebunden sind, die thrombinvermittelte Aktivierung von Protein C, weisen jedoch eine verringerte Fähigkeit, die direkten gerinnungshemmenden Aktivitäten von Thrombin wie die Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin oder die Aktivierung und Aggregierung von Blutplättchen zu hemmen, auf. Assays für die beiden letztgenannten Assays können nach Angaben des Herstellers Koagulationszeitmessers unter Verwendung eines automatischen durchgeführt werden; Medical Laboratory Automation Inc., erhältlich von American Scientific Products, McGaw Park, Illinois. (Siehe auch H. H. Salem et al., (1984) J. Biol. Chem., 259: 12246-12251, was per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist).See C. S. Yost et al., (1983) Cell, 34: 759-766 and D. Wen et al., (1987) Biochemistry, 26: 4350-4357, both of which are incorporated by reference into the present invention. Compared to native thrombomodulin, the preferred TM analogs of the present invention have been modified to include the six epidermal growth factor-like [EGF] domains with or without the O-linked glycosylation domain. Particularly preferred TM analogues have the following properties: i) they are soluble in aqueous solution without detergents, ii) their activity is retained after contact with oxidants, and iii) when bound to thrombin they enhance thrombin-mediated activation of protein C, but have a reduced ability to inhibit the direct anticoagulant activities of thrombin such as the conversion of fibrinogen to fibrin or the activation and aggregation of platelets. Assays for the latter two assays can be performed using an automated coagulation timer according to the manufacturer's instructions; Medical Laboratory Automation Inc., available from American Scientific Products, McGaw Park, Illinois. (See also H. H. Salem et al., (1984) J. Biol. Chem., 259: 12246-12251, which is incorporated by reference).

In einer bevorzugten Ausführungsform sind lösliche TM-Analoga oxidationsbeständig. Dies bezieht sich auf Analoga, die nach Kontakt mit Oxidantien ihre Aktivität beibehalten. Diese Analoga sind in ihren Einzelheiten in der am 9. April 1990 eingereichten, mit anhängigen eigenen USSN 506,325 beschrieben, welche per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist.In a preferred embodiment, soluble TM analogues are oxidation resistant. This refers refers to analogs that retain activity after contact with oxidants. These analogs are described in detail in co-pending, owned USSN 506,325, filed April 9, 1990, which is incorporated herein by reference.

Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet ein "lösliches TM-Analogon" ein TM-Analogon, das in einer wäßrigen Lösung löslich ist und von einer Zelle sezerniert werden kann. Zur pharmakologischen Verabreichung kann das lösliche TM-Analogon oder ein unlösliches Analogon mit der nativen Cytoplasmadomäne gegebenenfalls mit Phospholipidvesikeln, Detergenzien oder anderen, ähnlichen Verbindungen, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Galenik gut bekannt sind, kombiniert werden. Die bevorzugten erfindungsgemäßen TM-Analoga sind im Blutstrom löslich, wodurch die Analoga für verschiedene Antikoagulans-Therapien und andere Therapien nützlich sind. Diese Modifikationen haben keine wesentliche Auswirkung auf Aktivitäten des nativen Thrombomodulins, wie die Affinität für Thrombin oder die Aktivität bei der Aktivierung von Protein C.As used herein, a "soluble TM analogue" means a TM analogue that is soluble in an aqueous solution and capable of being secreted by a cell. For pharmacological administration, the soluble TM analogue or an insoluble analogue with the native cytoplasmic domain may optionally be combined with phospholipid vesicles, detergents or other similar compounds well known to those skilled in the art of galenics. The preferred TM analogues of the invention are soluble in the bloodstream, making the analogues useful for various anticoagulant and other therapies. These modifications have no significant effect on activities of the native thrombomodulin, such as affinity for thrombin or activity in activating protein C.

Zwei bevorzugte Analoga umfassen die 6 EGF- artigen Domänen; sie lauten 4t/227-462, in dem das Analogon mindestens vier Reste des Signalpeptids des "human tissue plasminogen activator" aufweist, sowie 6h/227-462, in dem das 6h die letzten sechs Reste der Signalsequenz für Hypodermin A darstellt. Stärker bevorzugt werden diese Analoga durch Substitution des Methionins in der Position 388 durch Leucin oxidationsbeständig gemacht.Two preferred analogs comprise the 6 EGF-like domains; they are 4t/227-462, in which the analog has at least four residues of the human tissue plasminogen activator signal peptide, and 6h/227-462, in which the 6h represents the last six residues of the signal sequence for hypodermin A. More preferably, these analogs are rendered oxidation resistant by substitution of the methionine at position 388 with leucine.

A. Allgemeine Verfahren zur Herstellung von TM-AnalogaA. General procedures for preparing TM analogues

Die vorliegende Erfindung umfaßt molekulargenetische Manipulationen, die sich auf bekannte Weise nach unterschiedlichen Methoden durchführen lassen. Die erfindungsgemäßen rekombinanten Zellen, Plasmide und DNA-Sequenzen stellen ein Mittel zur Herstellung von pharmazeutisch nützlichen Verbindungen dar, wobei es sich bei der Verbindung, die von rekombinanten Zellen sezerniert wird, um ein lösliches Thrombomodulinderivat handelt.The present invention encompasses molecular genetic manipulations which can be carried out in a known manner using various methods. The recombinant cells, plasmids and DNA sequences according to the invention represent a means for the production of pharmaceutically useful compounds, whereby the compound secreted by recombinant cells is a soluble thrombomodulin derivative.

Im allgemeinen finden sich die Definitionen der Bezeichnungen und Beschreibungen der in dieser Anmeldung verwendeten allgemeinen Laboratoriumsmethoden bei J. Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, (1989) Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York. Dieses Handbuch wird im folgenden als Sambrook bezeichnet und ist per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung.In general, the definitions of the terms and descriptions of the general laboratory methods used in this application can be found in J. Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, (1989) Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York. This manual is hereinafter referred to as Sambrook and is incorporated by reference into the present application.

Alle Enzyme werden gemäß den Herstellerangaben verwendet.All enzymes are used according to the manufacturer’s instructions.

Oligonukleotide, die nicht im Handel erhältlich sind, können gemäß der zuerst von S. L. Beaucage und M. H. Caruthers, (1981) Tetrahedron Letts., 22 (20): 1859-1862 beschriebenen Festphasen-Phosphoramidittriestermethode unter Verwendung eines automatischen Synthesegeräts wie bei D. R. Needham-VanDevanter et al., (1984) Nucleic Acids Res., 12: 6159-6168 beschrieben hergestellt werden. Die Oligonukleotide wurden entweder mittels nativer Acrylamid-Gelelektrophorese oder mittels Anionenaustausch-HPLC wie bei J. D. Pearson und F. E. Regnier, (1983) J. Chrom., 255: 137-149 beschrieben gereinigt. Die Größe der Nukleotide ist entweder in Kilobasen (kB) oder in Basenpaaren (Bp) angegeben. Hierbei handelt es sich um Schätzwerte, die durch Agarose- oder Acrylamid-Gelelektrophorese oder aufgrund veröffentlichter DNA-Sequenzen erhalten wurden.Oligonucleotides that are not commercially available can be prepared according to the solid phase phosphoramidite triester method first described by S. L. Beaucage and M. H. Caruthers, (1981) Tetrahedron Letts., 22 (20): 1859-1862 using an automated synthesizer as described in D. R. Needham-VanDevanter et al., (1984) Nucleic Acids Res., 12: 6159-6168. Oligonucleotides were purified either by native acrylamide gel electrophoresis or by anion exchange HPLC as described in J. D. Pearson and F. E. Regnier, (1983) J. Chrom., 255: 137-149. The size of the nucleotides is given either in kilobases (kB) or in base pairs (bp). These are estimates obtained by agarose or acrylamide gel electrophoresis or from published DNA sequences.

Die Sequenz der klonierten Gene und synthetischen Oligonukleotide kann mit der chemischen Abbaumethode von A. M. Maxam et al., (1980) Methods in Enzymology, 65: 499-560 überprüft werden. Die Sequenz kann nach dem Zusammensetzen der Oligonukleotidfragmente zur Doppelstrang-DNA-Sequenz nach der Methode von Maxam und Gilbert (oben) oder der Kettenabbruchsmethode für die Sequenzierung von Doppelstrang-Matrizen von R. B. Wallace et al., (1981) Gene, 16: 21-26 bestätigt werden. Southern-Blot-Hybridisierungstechniken wurden gemäß Southern et al., (1975) J. Mol. Biol., 98: 503 durchgeführt.The sequence of the cloned genes and synthetic oligonucleotides can be verified using the chemical degradation method of AM Maxam et al., (1980) Methods in Enzymology, 65: 499-560. The sequence can be confirmed after assembling the oligonucleotide fragments into the double-stranded DNA sequence using the method of Maxam and Gilbert (above) or the chain termination method for sequencing double-stranded templates of RB Wallace et al., (1981) Gene, 16: 21-26. Southern blot hybridization techniques were performed according to Southern et al., (1975) J. Mol. Biol., 98: 503.

Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung müssen neue Peptide und Gene durch In-vitro- Mutagenese erzeugt werden. Zielgene werden in Zwischenvektoren isoliert und zur Amplifikation in Prokaryonten wie E. coli, Bacillus oder Streptomyces kloniert. E. coli ist am stärksten bevorzugt, da dieser Organismus leicht zu kultivieren und besser untersucht als andere Prokaryontenarten ist. Im Sambrook-Handbuch finden sich genug Methoden, um alle weiter unten beschriebenen Klonierungen in E. coli durchzuführen. Falls nicht anders angegeben, ist der Stamm MH-1 bevorzugt. Alle E. coli-Stämme werden auf Luria- Bouillon (LB) mit Glukose oder M9-Medium mit einem Zusatz von Glukose und Aminosäuren eines Casein-Säurehydrolysats gezüchtet. Stämme mit Antibiotikaresistenz wurden bei den bei Sambrook angegebenen Arzneimittelwirkstoffkonzentrationen aufrechterhalten. Die Transformationen wurden nach der von D. A. Morrison, (1977) J. Bact., 132: 349-351 oder von J. E. Clark-Curtiss und R. Curtiss, (1983) Methods in Enzymology, 101: 347-362, Eds. R. Wu et al., Academic Press, New York beschriebenen Methode durchgeführt. Zu typischen Vektorenzellen gehören pBR322 und die pUC-Reihe, die in Handel erhältlich sind.In embodiments of the present invention, new peptides and genes must be generated by in vitro mutagenesis. Target genes are isolated in intermediate vectors and cloned into prokaryotes such as E. coli, Bacillus or Streptomyces for amplification. E. coli is most preferred because this organism is easily cultured and better studied than other prokaryotic species. The Sambrook Manual provides enough methods to perform all of the cloning in E. coli described below. Unless otherwise stated, strain MH-1 is preferred. All E. coli strains are grown on Luria broth (LB) with glucose or M9 medium supplemented with glucose and amino acids from a casein acid hydrolysate. Strains with antibiotic resistance were maintained at the drug concentrations specified by Sambrook. Transformations were performed according to the method described by D. A. Morrison, (1977) J. Bact., 132: 349-351 or by J. E. Clark-Curtiss and R. Curtiss, (1983) Methods in Enzymology, 101: 347-362, Eds. R. Wu et al., Academic Press, New York. Typical vector cells include pBR322 and the pUC series, which are commercially available.

B. GensyntheseB. Gene synthesis

Das für natives Thrombomodulin codierende Gern wurde aus mehreren Spezies sowohl in seiner genomischen Form als auch als cDNA isoliert und sequenziert (R. Jackman, et al., (1986) PNAS 83: 8834-8838 und (1987) 84: 6425-6429, die beide per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind).The gene encoding native thrombomodulin has been isolated and sequenced from several species both in its genomic form and as cDNA (R. Jackman, et al., (1986) PNAS 83: 8834-8838 and (1987) 84: 6425-6429, both of which are incorporated by reference).

Die Veröffentlichung der für Human-Thrombomodulin und Thrombin codierenden Vollängen-DNA-Sequenz erleichtert die Herstellung von Genen und wird als Ausgangspunkt für die Konstruktion von für TM-Peptide codierenden DNA-Sequenzen verwendet. Bei den erfindungsgemäßen Peptiden handelt es sich vorzugsweise um lösliche Derivate, denen die Stop-Transfer-Sequenz von TM fehlt und die außerdem interne Aminosäureaustausche aufweisen. Außerdem werden diese Analoga von Eukaryontenzellen sezerniert, die mit Plasmiden transfiziert oder transformiert worden sind, welche Gene enthalten, die für diese Polypeptide codieren. Die Verfahren zur Durchführung von Modifizierungen wie Aminosäureaustauschen, Deletionen oder die Anheftung von Signalsequenzen an klonierte Gene sind bekannt. Spezifische Methoden, die hier verwendet werden, sind unten beschrieben.The publication of the full-length DNA sequence encoding human thrombomodulin and thrombin facilitates the engineering of genes and will be used as a starting point for the construction of DNA sequences encoding TM peptides. The peptides of the invention are preferably soluble derivatives which lack the stop transfer sequence of TM and which also have internal amino acid substitutions. In addition, these analogues are secreted by eukaryotic cells which have been transfected or transformed with plasmids containing genes encoding these polypeptides. The methods for making modifications such as amino acid substitutions, deletions or the attachment of signal sequences to cloned genes are known. Specific methods used here are described below.

Das Vollängen-Gen für Thrombomodulin läßt sich nach mehreren Methoden herstellen. Genombibliotheken des Menschen sind im Handel erhältlich. Oligonukleotidsonden, die für diese Gene spezifisch sind, lassen sich unter Verwendung der veröffentlichten Gensequenz synthetisieren. Methoden zum Durchmustern von Genombibliotheken mit Oligonukleotidsonden sind bekannt. Die Veröffentlichung der Thrombomodulin-Gensequenz zeigt, daß innerhalb der Codierregion keine Introns existieren. Ein genomischer Klon stellt daher das erforderliche Ausgangsmaterial zur Herstellung eines Thrombomodulin-Expressionsplasmids unter Verwendung bekannter Methoden bereit.The full-length thrombomodulin gene can be prepared by several methods. Human genomic libraries are commercially available. Oligonucleotide probes specific for these genes can be synthesized using the published gene sequence. Methods for screening genomic libraries with oligonucleotide probes are known. The publication of the thrombomodulin gene sequence shows that no introns exist within the coding region. A genomic clone therefore provides the necessary starting material for preparing a thrombomodulin expression plasmid using known methods.

Ein für Thrombomodulin codierendes DNA-Fragment kann dadurch aufgefunden werden, daß man Spaltstellen für Restriktionsendonukleasen, die in den flankierenden Regionen identifiziert wurden oder innerhalb des Gens existieren, ausnutzt (R. W. Jackman et al., (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 84: 6425-6429).A DNA fragment encoding thrombomodulin can be found by exploiting restriction endonuclease cleavage sites identified in the flanking regions or existing within the gene (R. W. Jackman et al., (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 84: 6425-6429).

Die Vollängen-Gene können jedoch auch von einer cDNA-Bibliothek erhalten werden. Zum Beispiel stellt eine aus Endothelzellen präparierte Boten-RNA ein geeignetes Ausgangsmaterial zur Herstellung von cDNA dar. Ein cDNA-Molekül, das das für Thrombomodulin codierende Gen enthält, wird wie oben beschrieben identifiziert. Verfahren zur Herstellung von cDNA- Bibliotheken sind gut bekannt (siehe Sambrook oben).However, the full-length genes can also be obtained from a cDNA library. For example, messenger RNA prepared from endothelial cells is a suitable starting material for the preparation of cDNA. A cDNA molecule containing the gene encoding thrombomodulin is identified as described above. Methods for preparing cDNA libraries are well known (see Sambrook above).

Gene, die TM-Peptide codieren, können aus Wildtyp-TM-Genen hergestellt werden, die zuerst unter Verwendung des für Vollängen-Thrombomodulin codierenden Gens konstruiert wurden. Bei einer bevorzugten Methode zur Herstellung von Wildtyp-TM-Peptid-Genen für die anschließende Mutation wird die Verwendung von synthetischen Oligonukleotid-Primern mit einer Verlängerung durch Polymerase an einer mRNA- oder DNA- Matrize kombiniert. Bei dieser Polymerasekettenreaktion(polymerase chain reaction, PCR)-Methode wird die gewünschte Nukleotidsequenz amplifiziert. Diese Methode wird in den US-Patenten 4,683,195 und 4,683,202 beschrieben. Spaltstellen für Restriktionsendonukleasen können in die Primer eingebaut werden. Mittels PCR- Reaktion amplifizierte Gene können aus Agarosegelen aufgereinigt und in einen geeigneten Vektor kloniert werden. Änderungen in der natürlichen Gensequenz lassen sich durch In-vitro-Mutagenesetechniken oder durch die Verwendung der Polymerasekettenreaktion mit Primern, die so konstruiert wurden, daß sie geeignete Mutationen beinhalten, eingeführt werden.Genes encoding TM peptides can be made from wild-type TM genes that were first constructed using the gene encoding full-length thrombomodulin. A preferred method for producing wild-type TM peptide genes for subsequent mutation combines the use of synthetic oligonucleotide primers with polymerase extension on an mRNA or DNA template. This polymerase chain reaction (PCR) method amplifies the desired nucleotide sequence. This method is described in U.S. Patents 4,683,195 and 4,683,202. Cleavage sites for restriction endonucleases can be incorporated into the primers. Genes amplified by PCR can be purified from agarose gels and cloned into an appropriate vector. Changes in the natural gene sequence can be introduced by in vitro mutagenesis techniques or by using the polymerase chain reaction with primers designed to contain appropriate mutations.

Die hier beschriebenen TM-Peptide werden sezerniert, wenn sie in kultivierten Eukaryontenzellen exprimiert werden. Eine Sekretion kann durch Verwendung der nativen Signalsequenz des Thrombomodulingens erzielt werden. Man kann jedoch auch Gene, die die TM- Peptide der vorliegenden Erfindung codieren, leserastergerecht mit einer Signalsequenz ligieren, bei der es sich nicht um die dem nativen Thrombomodulingen entsprechende Signalsequenz handelt. Zum Beispiel kann die Signalsequenz von t-PA, (siehe WO 89/00605, die per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist) oder von Hypodermin A oder B (siehe EP 326,419, die per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist) mit dem Polypeptid verbunden werden (siehe Tabelle 2). In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet man die Signalsequenz des t-PA, die das zweite Intron des menschlichen t-PA-Gens enthält.The TM peptides described herein are secreted when expressed in cultured eukaryotic cells. Secretion can be achieved by using the native signal sequence of the thrombomodulin gene. However, genes encoding the TM peptides of the present invention can also be ligated in frame to a signal sequence other than the signal sequence corresponding to the native thrombomodulin gene. For example, the signal sequence of t-PA (see WO 89/00605, incorporated by reference) or of hypodermin A or B (see EP 326,419, incorporated by reference) can be linked to the polypeptide (see Table 2). In the preferred embodiment of the present invention, the signal sequence of t-PA containing the second intron of the human t-PA gene is used.

Die Einbeziehung des Introns erhöht die Produktivität des benachbarten Strukturgens.The inclusion of the intron increases the productivity of the neighboring structural gene.

Bei den Analoga der vorliegenden Erfindung sind diejenigen Abschnitte des Gens, die für die Stop- Transfer- und Cytoplasmadomänen der carboxy-terminalen Region des nativen Ihrombomodulingens codieren, deletiert. Es muß daher ein Stopcodon hinzugefügt werden, damit die Translation an der gewünschten Stelle beendet wird. Man kann jedoch auch ein Stopcodon durch das gewünschte Expressionsplasmid bereitstellen. Außerdem ist eine Polyadenylierungssequenz erforderlich, um zu gewährleisten, daß die mRNA in den Eukaryontenzellen, die das TM-Analogon codieren, ordentlich prozessiert wird. Außerdem muß gegebenenfalls ein Startcodon für die Expression der TM-Peptide bereitgestellt werden, falls keines vorhanden ist. Solche Sequenzen können vom nativen Gen oder vom Expressionsplasmid bereitgestellt werden.In the analogs of the present invention, those portions of the gene encoding the stop transfer and cytoplasmic domains of the carboxy-terminal region of the native ihrombomodulin gene are deleted. A stop codon must therefore be added to terminate translation at the desired site. However, a stop codon can also be provided by the desired expression plasmid. In addition, a polyadenylation sequence is required to ensure that the mRNA is properly processed in the eukaryotic cells encoding the TM analog. In addition, an initiation codon for expression of the TM peptides may need to be provided if none is present. Such sequences can be provided by the native gene or by the expression plasmid.

Klonierungsvektoren, die sich für die Replikation und Integration in Prokaryonten oder Eukaryonten eignen und die Transkriptions- und Translationsstops, Startsequenzen und für die Regulation der Expression in TM-Peptiden geeignete Promoter enthalten, sind im vorliegenden Text beschrieben. Die Vektoren bestehen aus Expressionskassetten, die mindestens eine unabhängige Stopsequenz, Sequenzen, die die Replikation des Plasmids sowohl in Eukaryonten als auch in Prokaryonten gestatten, d. h. Shuttle-Vektoren, sowie Selektionsmarker für sowohl prokaryontische als auch eukaryontische Systeme enthalten.Cloning vectors suitable for replication and integration in prokaryotes or eukaryotes and containing transcription and translation stops, start sequences and promoters suitable for regulating expression in TM peptides are described in the present text. The vectors consist of expression cassettes containing at least one independent stop sequence, sequences allowing replication of the plasmid in both eukaryotes and prokaryotes, i.e. shuttle vectors, and selection markers for both prokaryotic and eukaryotic systems.

C. Expression der TM-Peptide in ProkaryontenzellenC. Expression of TM peptides in prokaryotic cells

Zusätzlich zur Verwendung von Klonierungsmethoden in E. coli zur Amplifizierung der klonierten Sequenzen kann es wünschenswert sein, TM-Analoga in Prokaryonten zu exprimieren. Wie noch unten genauer ausgeführt wird, sind die Kohlenhydratteile des reifen Proteins für die Aktivität als Kofaktor für die Aktivierung von Protein C nicht unbedingt erforderlich, haben jedoch sehr wohl eine Auswirkung auf die direkten gerinnungshemmenden Eigenschaften der TM-Analoga sowie auf die zirkulierende Halbwertszeit des Moleküls. Die Expression von Thrombomodulin-Analoga in E. coli hat ein nützliches Werkzeug bereitgestellt, um diesen Aspekt zu untersuchen. Aus mit einem Expressionsplasmid, das für ein lösliches TM-Analogon codiert, transformierten E. coli läßt sich ein therapeutisch funktionelles Protein gewinnen.In addition to using cloning methods in E. coli to amplify the cloned sequences, it may be desirable to express TM analogues in prokaryotes. As discussed in more detail below, the carbohydrate portions of the mature protein are essential for activity as a cofactor for the Activation of protein C is not essential, but does have an impact on the direct anticoagulant properties of the TM analogues as well as on the circulating half-life of the molecule. Expression of thrombomodulin analogues in E. coli has provided a useful tool to investigate this aspect. E. coli transformed with an expression plasmid encoding a soluble TM analogue can yield a therapeutically functional protein.

Methoden, mit denen klonierte Gene in Bakterien exprimiert werden, sind gut bekannt. Um ein hohes Expressionsniveau eines klonierten Gens in einem prokaryontischen System zu erhalten, ist es unbedingt erforderlich, Expressionsvektoren zu konstruieren, die mindestens einen starken Promotor, der die Termination der mRNA-Transkription steuert, enthalten. Solche Regulationsregionen, die sich für diesen Zweck eignen, sind zum Beispiel die Promotor- und Operatorregion des β-Galaktosidasegens aus E. coli, der Tryptophan- Biosyntheseweg von E. coli oder der linke Promoter des Phagen lambda. Der Einbau von Selektionsmarkern in DNA- Vektoren, die in E. coli transformiert werden, ist nützlich. Zu solchen Markern zählen zum Beispiel die Gene, die Resistenz gegen Ampicillin, Tetracyclin oder Chloramphenicol spezifizieren.Methods for expressing cloned genes in bacteria are well known. To obtain a high level of expression of a cloned gene in a prokaryotic system, it is essential to construct expression vectors containing at least one strong promoter that controls the termination of mRNA transcription. Regulatory regions suitable for this purpose include, for example, the promoter and operator region of the E. coli β-galactosidase gene, the E. coli tryptophan biosynthesis pathway, or the left promoter of phage lambda. The incorporation of selection markers into DNA vectors that are transformed into E. coli is useful. Such markers include, for example, the genes that specify resistance to ampicillin, tetracycline, or chloramphenicol.

Für Einzelheiten bezüglich Selektionsmarker und Promoter zur Verwendung in E. coli, siehe Sambrook. In der beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird pUC19 als Vektor für die Subklonierung und Amplifikation der gewünschten Gensequenzen verwendet.For details regarding selectable markers and promoters for use in E. coli, see Sambrook. In the described embodiment of the present invention, pUC19 is used as a vector for subcloning and amplifying the desired gene sequences.

D. Expression der TM-Peptide in EukaryontenzellenD. Expression of TM peptides in eukaryotic cells

Es ist anzunehmen, daß dem Fachmann die für die Expression der erwünschten TM-Peptide gewählten Expressionssysteme bekannt sind und es wird nicht versucht werden, die verschiedenen bekannten Methoden zur Expression von Proteinen in Eukaryonten genau zu beschreiben.It is assumed that the person skilled in the art is aware of the expression systems chosen for the expression of the desired TM peptides and no attempt will be made to describe the various known methods to accurately describe the expression of proteins in eukaryotes.

Die DNA-Sequenz, die ein lösliches TM-Analogon codiert, kann mit verschiedenen Expressionsvektoren, die zur Transformation von Wirtszellkulturen verwendet werden, ligiert werden. Typischerweise enthalten die Vektoren Markergene und Gensequenzen für die Initiation der Transkription und Translation des Fremdgens.The DNA sequence encoding a soluble TM analogue can be ligated to various expression vectors used to transform host cell cultures. Typically, the vectors contain marker genes and gene sequences for initiating transcription and translation of the foreign gene.

Vorzugsweise enthalten die Vektoren ein Markergen, das ein phänotypisches Merkmal für die Selektion von transformierten Wirtszellen, wie Dihydrofolatreduktase, Metallothionein, Hygromycin oder Neomycinphosphotransferase, bereitstellt. Das Kernpolyedervirusprotein aus Autographa californica eignet sich zur Durchmusterung transfizierter Spodoptera frugiperda- und Bombyx mori-Insektenzellinien, um Rekombinanten zu identifizieren. Bekannte selektierbare Marker für Hefe sind Leu-2, Ura-3, Trp-1 und His-3 (Gene (1979) 8: 17-24). Es existieren zahlreiche andere, sowohl bekannte als auch unbekannte, Marker, die den obengenannten wissenschaftlichen Prinzipien entsprechen um die sich alle als Marker eignen würden, um diejenigen Eukaryontenzellen, die mit den erfindungsgemäßen Vektoren transfiziert wurden, nachzuweisen.Preferably, the vectors contain a marker gene that provides a phenotypic trait for the selection of transformed host cells, such as dihydrofolate reductase, metallothionein, hygromycin or neomycin phosphotransferase. The core polyhedron virus protein from Autographa californica is useful for screening transfected Spodoptera frugiperda and Bombyx mori insect cell lines to identify recombinants. Known selectable markers for yeast are Leu-2, Ura-3, Trp-1 and His-3 (Gene (1979) 8: 17-24). There are numerous other markers, both known and unknown, that comply with the above-mentioned scientific principles, and all of them would be suitable as markers to detect those eukaryotic cells that have been transfected with the vectors according to the invention.

Unter den höheren Eukaryontenzellsystemen, die sich für die Expression von TM-Analoga eignen, stehen mehrere Zellsysteme zur Auswahl bereit. Zu veranschaulichenden Beispielen von Säugetier-Zellinien zählen RPMI 7932-, VERO- sowie HeLa-Zellen, Ovarienzellinien des chinesischen Hamsters, (CHO), sowie die Zellinien WI38, BHK, COS-7, C127 oder MDCK. CHL-1 ist eine bevorzugte Säugetier-Zellinie. Wird CHL-1 verwendet, so wird Hygromycin als Eukaryontenselektionsmarker dazugegeben. CHL-1-Zellen stammen von RPMI-7932- Melanomzellen ab, einer leicht zugänglichen menschlichen Zellinie. Die Zellinie CHL-1 wurde bei der ATCC entsprechend den Bedingungen des Budapester Vertrags am 18. Juni 1987 unter der Nummer CRL 9446 hinterlegt. Zellen, die sich für diese Erfindung eignen, können von der American Type Culture Collection käuflich erworben werden. Zu veranschaulichenden Insektenzellinien zählen Spodoptera frugiperda (Heerwurm) und Bombyx mori (Seidenspinner).Among the higher eukaryotic cell systems suitable for the expression of TM analogues, several cell systems are available. Illustrative examples of mammalian cell lines include RPMI 7932, VERO, HeLa cells, Chinese hamster ovary (CHO) cell lines, WI38, BHK, COS-7, C127 or MDCK cell lines. CHL-1 is a preferred mammalian cell line. When CHL-1 is used, hygromycin is added as a eukaryotic selection marker. CHL-1 cells are derived from RPMI 7932 melanoma cells, a readily available human cell line. The CHL-1 cell line was deposited with the ATCC under the terms of the Budapest Treaty on June 18, 1987 under the number CRL 9446. Cells suitable for this invention are available for purchase from the American Type Culture Collection. Illustrative insect cell lines include Spodoptera frugiperda (army armyworm) and Bombyx mori (silk moth).

Wie oben angegeben enthält der Expressionsvektor, z. B. das Plasmid, das zur Transformation der Wirtszelle verwendet wird, vorzugsweise Gensequenzen zur Transkriptionsinitiation sowie Kontrollsequenzen für die Translation der TM-Peptidgensequenz. Diese Sequenzen werden als Expressionskontrollsequenzen bezeichnet. Stammt die Wirtszelle von einem Insekt oder Säugetier, so sind veranschaulichende Expressionskontrollsequenzen zum Beispiel die folgenden, was jedoch keine Beschränkung darstellt: die Retrovirus- "long terminal repeat"-Promoter ((1982) Nature, 297: 479-483), der SV40-Promoter ((1983) Science, 222: 524-527, der Thymidinkinasepromoter (J. Banerji et al., (1982) Cell, 27: 299-308) bzw. der Beta-Globin- Promoter (P. A. Luciw et al., (1983) Cell, 33: 705-716). Die Empfängervektor-Nukleinsäure, die die Expressionskontrollsequenzen enthält, wird mit Restriktionsenzymen gespalten und gegebenenfalls oder gewünschtenfalls größenmäßig angepaßt. Dieses Segment wird mit einer DNA-Sequenz, die an das TM-Peptid codiert, mittels fachbekannter Methoden ligiert.As indicated above, the expression vector, e.g. the plasmid, used to transform the host cell preferably contains gene sequences for transcription initiation as well as control sequences for translation of the TM peptide gene sequence. These sequences are referred to as expression control sequences. If the host cell is derived from an insect or mammal, illustrative expression control sequences include, but are not limited to, the retrovirus long terminal repeat promoter ((1982) Nature, 297: 479-483), the SV40 promoter ((1983) Science, 222: 524-527), the thymidine kinase promoter (J. Banerji et al., (1982) Cell, 27: 299-308), or the beta-globin promoter (P. A. Luciw et al., (1983) Cell, 33: 705-716). The recipient vector nucleic acid containing the expression control sequences is cleaved with restriction enzymes and sized as needed or desired. This segment is ligated to a DNA sequence encoding the TM peptide using well-known methods.

Werden Wirtszellen höherer Tiere verwendet, so müssen Polyadenylierungs- oder Transkriptionsterminationssequenzen in den Vektor eingebaut werden. Ein Beispiel einer Polyadenylierungssequenz ist die SV40-Polyadenylierungssequenz, die auch als Transkriptionsterminator dienen kann.If host cells from higher animals are used, polyadenylation or transcription termination sequences must be incorporated into the vector. An example of a polyadenylation sequence is the SV40 polyadenylation sequence, which can also serve as a transcription terminator.

Die Gene, die in die jeweiligen Vektoren eingebaut werden, können dazu verwendet werden, die Proteinsynthese entweder in transienten Expressionssystemen oder in stabilen Klonen zu kontrollieren. Im ersten Fall sind die Ausbeuten niedrig, aber die Versuche dauern nicht lange. Im letzteren Fall ist die Isolation stark produzierender Klone mehr zeitaufwendig. Für die unterschiedlichen Versuchstypen können unterschiedliche Vektoren verwendet werden. Insbesondere bei der transienten Expression können Sequenzen in das Plasmid eingeführt werden, die das Plasmid in hoher Kopienzahl innerhalb der Zelle replizieren lassen. Diese Sequenzen können von einem Virus wie zum Beispiel SV40 (z. B. C. Doyle et al., (1985) J. Cell Biol., 100: 704-714) oder von chromosomalen Repliziersequenzen, wie den autonomen Repliziersequenzen aus der Maus (Weidle et al., (1988) Gene, 73: 427-437) stammen. Der Vektor für die transiente Expression sollte daher einen starken Promoter wie den frühen SV40-Promoter enthalten (z. B. A. von Zonnenfeld et al., (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 83: 4670-4674), um die Transkription des interessierenden Gens zu steuern. Obwohl die transiente Expression ein Schnellverfahren zum Testen von Genprodukten darstellt, wird die Plasmid-DNA nicht in das Wirtszellenchromosom eingebaut. Die Verwendung transienter Expressionsvektoren führt daher nicht zu stabil transfizierten Zellinien. Eine Beschreibung eines Plasmids, das sich für die transiente Expression eignet, findet sich bei A. Aruffo & B. Seed, (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 84: 8573-8577.The genes incorporated into the respective vectors can be used to control protein synthesis either in transient expression systems or in stable clones. In the first case, yields are low, but the experiments do not take long. In the latter case, the isolation of high-producing clones is more time-consuming. For the different types of experiments Different vectors can be used. In particular, in transient expression, sequences can be introduced into the plasmid that allow the plasmid to replicate in high copy numbers within the cell. These sequences can originate from a virus such as SV40 (e.g. BC Doyle et al., (1985) J. Cell Biol., 100: 704-714) or from chromosomal replication sequences such as the autonomous replication sequences from the mouse (Weidle et al., (1988) Gene, 73: 427-437). The vector for transient expression should therefore contain a strong promoter such as the early SV40 promoter (e.g. BA von Zonnenfeld et al., (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 83: 4670-4674) to direct transcription of the gene of interest. Although transient expression is a rapid method for testing gene products, the plasmid DNA is not incorporated into the host cell chromosome. Therefore, the use of transient expression vectors does not result in stably transfected cell lines. A description of a plasmid suitable for transient expression can be found in A. Aruffo & B. Seed, (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 84: 8573-8577.

TM-Analoga können jedoch auch in den oben beschriebenen Insektenzellinien unter Verwendung des Baculovirussystems produziert werden. Dieses System wurde von V. A. Luckow und M. D. Summers (1988) Bio/Technology, 6: 47-55 beschrieben. Im allgemeinen gestattet dieses Expressionssystem ein höheres Expressionsniveau als die meisten Säugetiersysteme. Das Baculovirus infiziert die Wirtsinsektenzelle, repliziert sein Genom in zahlreichen Zyklen und produziert dann große Mengen Polyederkristalle. Das Polyedergen kann durch ein TM-Peptidgen ersetzt werden. Der Polyederpromoter macht dann anschließend an die Infektion der Kulturwirtszelle und die Replikation des Baculovirusgenoms große Mengen des analogen Proteins. Das nichtsezernierte Genprodukt wird 3-7 Tage nach der Infektion aus dem Wirt geerntet. Das TM-Peptid kann jedoch, wenn entsprechende Signalsequenzen auf dem Protein vorliegen, auch aus den Zellen sezerniert werden.However, TM analogs can also be produced in the insect cell lines described above using the baculovirus system. This system was described by VA Luckow and MD Summers (1988) Bio/Technology, 6: 47-55. In general, this expression system allows a higher level of expression than most mammalian systems. The baculovirus infects the host insect cell, replicates its genome in numerous cycles, and then produces large quantities of polyhedral crystals. The polyhedral gene can be replaced by a TM peptide gene. The polyhedral promoter then makes large quantities of the analog protein following infection of the culture host cell and replication of the baculovirus genome. The non-secreted gene product is harvested from the host 3-7 days after infection. The TM peptide can However, if corresponding signal sequences are present on the protein, they can also be secreted from the cells.

Die Wirtszellen sind kompetent oder werden auf unterschiedliche Weise für die Transfektion kompetent gemacht. Zur Einführung von DNA in tierische Zellen existieren mehrere gut bekannte Methoden. Dazu zählen: die Kalziumphosphatfällung, die DEAE-Dextran-Technik, die Fusion der Empfängerzellen mit Bakterienprotoplasten, die die DNA enthalten, die Behandlung der Empfängerzellen mit Liposomen, die die DNA enthalten, Elektroporation sowie Mikroinjektion der DNA direkt in die Zellen. Siehe B. Perbal, "Practical Guide to Molecular Cloning," 2. Ausgabe, John Wiley & Sons, New York und Wigler, et al., (1987) Cell, 16: 777-785.The host cells are competent or are made competent for transfection in various ways. Several well-known methods exist for introducing DNA into animal cells. These include: calcium phosphate precipitation, the DEAE-dextran technique, fusion of the recipient cells with bacterial protoplasts containing the DNA, treatment of the recipient cells with liposomes containing the DNA, electroporation, and microinjection of the DNA directly into the cells. See B. Perbal, "Practical Guide to Molecular Cloning," 2nd ed., John Wiley & Sons, New York, and Wigler, et al., (1987) Cell, 16: 777-785.

E. ZellkulturE. Cell culture

Bevorzugterweise kann die Wirtszelle rasch in Zellkultur gezüchtet werden und ist fähig, die exprimierten Genprodukte entsprechend zu Glycosylieren. Zellen, von denen bekannt ist, daß sie sich für dichtes Wachstum in Gewebekultur eignen, sind besonders wünschenswert, und verschiedene Invertebraten- oder Vertebratenzellen, und zwar sowohl normale als auch transformierte Zellinien, sind auf diesem Gebiet verwendet worden.Preferably, the host cell can be rapidly grown in cell culture and is capable of appropriately glycosylating the expressed gene products. Cells known to be suitable for dense growth in tissue culture are particularly desirable and various invertebrate or vertebrate cells, both normal and transformed cell lines, have been used in this area.

Die transfizierten Zellen werden nach fachbekannten Methoden herangezogen. Siehe zum Beispiel Biochemical Methods in Cell Culture and Virology, Kuchler, R. J., Dowden, Hutchinson und Ross, Inc. (1977). Die Expressionsprodukte werden bei solchen Systemen, bei denen das Protein aus der Wirtszelle sezerniert wird, aus dem Zellmedium oder nach Aufschließen des Wirtszellsystems auf z. B. mechanischem oder enzymatischem Weg, wie dies dem Fachmann gut bekannt ist, aus der Zellsuspension geerntet.The transfected cells are grown using methods known in the art. See, for example, Biochemical Methods in Cell Culture and Virology, Kuchler, R. J., Dowden, Hutchinson and Ross, Inc. (1977). In systems in which the protein is secreted from the host cell, the expression products are harvested from the cell medium or from the cell suspension after disrupting the host cell system, e.g. by mechanical or enzymatic means, as is well known to those skilled in the art.

F. Aufreinigung der TM-AnalogaF. Purification of TM analogues

Die TM-Peptide gemäß der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise von rekombinanten Eukaryontenzellen in Kultur sezerniert. Die TM-Analoga werden in serumfreiem Medium oder in einem Medium mit Serumzusatz produziert und intakt sezerniert. Werden Prokaryontenzellen verwendet, so können die TM-Analoga intrazellulär abgeschieden sein. Die Peptide können ganz oder teilweise Glycosyliert oder nichtGlycosyliert sein. Nach dem Wachstum der rekombinanten Zellen und der gleichzeitigen Sekretion von TM-Analoga in das Kulturmedium wird dieses "konditionierte Medium" geerntet. Das konditionierte Medium wird dann durch Zentrifugation oder Filtration geklärt, um Zellen und Zelltrümmer zu entfernen. Die Proteine, die in dem geklärten Medium enthalten sind, werden durch Adsorption an ein beliebiges geeignetes Harz wie zum Beispiel Q-Sepharose oder Metallchelatoren oder mittels Ammoniumsulfatfraktionierung, PolyethylenGlycolfällung oder durch Ultrafiltration konzentriert. Andere fachbekannte Methoden können ebenfalls geeignet sein. Die TM-Analoga können wie bei Galvin, J. B., et al., (1987) J. Biol. Chem., 262: 2199-2205 und Salem, H. H. et al., (1984) J. Biol. Chem., 259: 12246-12251 sowie auf die bei der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Weise weiter aufgereinigt werden. Gegebenenfalls können bei der Aufreinigung von TM-Analoga, die von Zellen in Kultur sezerniert werden, zusätzlich zum Beispiel Affinitätschromatographie, Ionenaustauschchromatographie, Größentrennchromatographie oder weitere Proteinaufreinigungstechniken erforderlich sein.The TM peptides according to the present invention are preferably secreted by recombinant eukaryotic cells in culture. The TM analogues are produced in serum-free medium or in a medium with serum supplement and secreted intact. If prokaryotic cells are used, the TM analogues can be secreted intracellularly. The peptides can be fully or partially glycosylated or non-glycosylated. After growth of the recombinant cells and simultaneous secretion of TM analogues into the culture medium, this "conditioned medium" is harvested. The conditioned medium is then clarified by centrifugation or filtration to remove cells and cell debris. The proteins contained in the clarified medium are concentrated by adsorption to any suitable resin such as Q-Sepharose or metal chelators, or by ammonium sulfate fractionation, polyethylene glycol precipitation, or by ultrafiltration. Other methods known in the art may also be suitable. The TM analogues may be further purified as described in Galvin, J. B., et al., (1987) J. Biol. Chem., 262: 2199-2205 and Salem, H. H. et al., (1984) J. Biol. Chem., 259: 12246-12251, and in the manner described in the present embodiment. Where appropriate, additional protein purification techniques such as affinity chromatography, ion exchange chromatography, size separation chromatography or other protein purification techniques may be required for the purification of TM analogues secreted by cells in culture.

Die rekombinanten TM-Analoga können in Form mehrfacher Konformationen produziert werden, die unter Bedingungen der nichtreduzierenden Chromatographie nachweisbar sind. Es ist wünschenswert, diejenigen Spezies, die eine niedrige spezifische Aktivität aufweisen, zu entfernen, was durch verschiedene chromatographische Techniken, darunter Anionenaustausch- oder Größentrennchromatographie, erzielt wird.The recombinant TM analogues can be produced in multiple conformations that are detectable under non-reducing chromatography conditions. It is desirable to remove those species that have low specific activity, which is achieved by various chromatographic techniques, including anion exchange or size separation chromatography.

Die rekombinanten TM-Analoga können durch Druckdialyse und Puffer, die direkt gegen flüchtige Puffer ausgetauscht werden (z. B. N-Ethylmorpholin (NEM), Ammoniumbikarbonat, Ammoniumacetat sowie Pyridinacetat) konzentriert werden. Außerdem können Proben direkt aus diesen flüchtigen Puffern gefriergetrocknet werden, was ein stabiles Proteinpulver ohne Salze und Detergenzien ergibt. Außerdem können gefriergetrocknete Proben rekombinanter Analoga vor der Verwendung in Puffern, die sich zur Infusion eignen (z. B. phosphatgepufferte Kochsalzlösung) wieder wirksam solubilisiert werden. Zu weiteren geeigneten Puffern zählen zum Beispiel Hydrochlorid, Hydrobromid, Sulfatacetat, Benzoat, Malat, Citrat, Glycin, Glutamat sowie Aspartat.The recombinant TM analogues can be concentrated by pressure dialysis and buffers that are directly exchanged for volatile buffers (e.g. N-ethylmorpholine (NEM), ammonium bicarbonate, ammonium acetate and pyridine acetate). In addition, samples can be freeze-dried directly from these volatile buffers, yielding a stable protein powder free of salts and detergents. In addition, freeze-dried samples of recombinant analogues can be effectively resolubilized in buffers suitable for infusion (e.g. phosphate buffered saline) before use. Other suitable buffers include, for example, hydrochloride, hydrobromide, sulfate acetate, benzoate, malate, citrate, glycine, glutamate and aspartate.

G. Oxidationsresistente TM-AnalogaG. Oxidation-resistant TM analogues

Natives Thrombomodulin ist oxidationsanfällig und verliert, wenn es oxidiert ist, seine Fähigkeit, die Aktivierung von Protein C zu fördern. Viele Leiden, bei denen eine Gerinnungshemmung erforderlich ist, gehen auch mit großen Mengen toxischer Sauerstoffradikale, die biologische Moleküle inaktivieren und beträchtlichen Gewebeschaden verursachen können, einher. Solche Leiden sind zum Beispiel: mit Myokardinfarkt assoziierte Reperfusionsschädigung, die mit Blutvergiftung assoziierte disseminierte intravasale Koagulation, sowie die mit dem Atemnotsyndrom der Erwachsenen assoziierte alveoläre Fibrose (siehe Otani, H., et al., (1984) Circ. Res. 55: 168-175, Saldeen, T., (1983) Surg. Clin. N. A. 63(2): 285-304, und Idell, S., et al., (1989) J. Clin. Inv. 84: 695-705.) Außerdem hat jegliche Wunde, wie zum Beispiel eine Operationswunde, das Einwandern aktivierter Monozyten, polymorph-nuklearer Leukozyten usw. zur Folge, die toxische Sauerstoffspezies erzeugen sowie verschiedenste proteolytische Enzyme wie z. B. Elastase, freisetzen können. Der Zusammenhang zwischen Endothelzellschädigung, Entzündung und Thrombose ist schon vor langer Zeit erkannt worden (siehe zum Beispiel The Molecular and Cellular Biology of Wound Repair, Hrsg. Clark, R. A. F. und P. M. Henson 1988). Thrombomodulin wird bei Kontakt mit toxischen Sauerstoffspezies inaktiviert, und es wird angenommen, daß dies bei vielen Krankheitszuständen eine wesentliche Rolle spielt.Native thrombomodulin is susceptible to oxidation and, when oxidized, loses its ability to promote the activation of protein C. Many conditions requiring anticoagulation are also associated with large amounts of toxic oxygen radicals that can inactivate biological molecules and cause significant tissue damage. Such conditions include reperfusion injury associated with myocardial infarction, disseminated intravascular coagulation associated with septicemia, and alveolar fibrosis associated with adult respiratory distress syndrome (see Otani, H., et al., (1984) Circ. Res. 55: 168-175, Saldeen, T., (1983) Surg. Clin. NA 63(2): 285-304, and Idell, S., et al., (1989) J. Clin. Inv. 84: 695-705.) In addition, any wound, such as a surgical wound, results in the infiltration of activated monocytes, polymorphonuclear leukocytes, etc., which can generate toxic oxygen species and release various proteolytic enzymes such as elastase. The connection between endothelial cell damage, inflammation and thrombosis has been recognized for a long time (see Example: The Molecular and Cellular Biology of Wound Repair, eds. Clark, RAF and PM Henson 1988). Thrombomodulin is inactivated upon contact with toxic oxygen species and this is thought to play an essential role in many disease states.

Verfahren, mit denen Aminosäuren, insbesondere Methionine, oxidationsresistent gemacht werden können, sind dem Fachmann gut bekannt. Thiolgruppen können zum Beispiel mit Iodessigsäure unter Bildung des oxidationsresistenten Sulphoniums chemisch modifiziert werden (Gundlach, H. G., et al., (1959) J. Biol. Chem. 234: 1754). Ein bevorzugtes Verfahren besteht darin, daß man die empfindliche Aminosäure entfernt oder sie durch eine oder mehrere unterschiedliche Aminosäuren, die nicht mit Oxidantien reagieren, ersetzt. Besonders bevorzugte Aminosäuren sind aufgrund ihrer Größe und ihres neutralen Charakters die Aminosäuren Leucin, Alanin und Glutamin. Zwei Methionine des Thrombomodulin, die oxidationsgefährdet sind, sind die Methionine an den Resten 291 und 388. Soll nur ein Methionin blockiert oder entfernt werden, so ist dies vorzugsweise das Methionin in Position 388.Methods by which amino acids, in particular methionines, can be made oxidation-resistant are well known to those skilled in the art. Thiol groups can, for example, be chemically modified with iodoacetic acid to form the oxidation-resistant sulfonium (Gundlach, H. G., et al., (1959) J. Biol. Chem. 234: 1754). A preferred method consists in removing the sensitive amino acid or replacing it with one or more different amino acids that do not react with oxidants. Particularly preferred amino acids are the amino acids leucine, alanine and glutamine due to their size and neutral character. Two methionines of thrombomodulin that are susceptible to oxidation are the methionines at residues 291 and 388. If only one methionine is to be blocked or removed, this is preferably the methionine at position 388.

Verfahren, mit denen Aminosäuren in der Sequenz eines Proteins entfernt oder ersetzt werden können, sind gut bekannt. Gene, die ein Peptid mit einer veränderten Aminosäuresequenz codieren, können zum Beispiel synthetisch hergestellt werden. Ein bevorzugtes Verfahren ist die ortsgerichtete in-vitro- Mutagenese. Bei der ortsgerichteten Mutagenese wird ein synthetisches Oligodesoxyribonukleotid verwendet, das eine erwünschte Nukleotidsubstitution, -insertion oder -deletion enthält, die dergestalt ist, daß sie die Nukleotidsequenz einer Einzelstrang-Ziel-DNA spezifisch verändert. Durch Hybridisierung dieses Oligonukleotids, das auch als Primer bezeichnet wird, mit der einzelsträngigen Matrix und durch die anschließende Verlängerung des Primers entsteht eine Heteroduplex- DNA, die bei Replikation in einer transformierten Zelle eine Proteinsequenz mit der erwünschten Mutation codiert.Methods by which amino acids in the sequence of a protein can be removed or replaced are well known. For example, genes encoding a peptide with an altered amino acid sequence can be produced synthetically. A preferred method is in vitro site-directed mutagenesis. Site-directed mutagenesis uses a synthetic oligodeoxyribonucleotide containing a desired nucleotide substitution, insertion or deletion that is such that it specifically alters the nucleotide sequence of a single-stranded target DNA. Hybridization of this oligonucleotide, also called a primer, with the single-stranded matrix and subsequent extension of the primer produces a heteroduplex DNA that, when replicated in a transformed cell, encodes a protein sequence with the desired mutation.

Um die Widerstandsfähigkeit gegen den oxidationsbedingten Verlust der Thrombomodulin- Aktivität zu bestimmen, wird das Testmaterial (100-250 ug/ml) zuerst mit einem Oxidationsmittel wie zum Beispiel Chloramin T oder Wasserstoffperoxid in einer Konzentration von 5-10 mM Chloramin T oder 200-1000 mM Wasserstoffperoxid 20 Minuten bei Raumtemperatur in einem Puffer aus 0,2% N-Ethylmorpholin und 0,008% Tween 80 bei pH 7,0 inkubiert. Nach diesem Kontakt mit dem Oxidationsmittel wird das Testmaterial mit einem der unten beschriebenen Bioaktivitäts-Assays insbesondere auf die Fähigkeit, als Kofaktor für die Aktivierung von Protein C agieren zu können, ausgewertet. Diejenigen TM-Analogon-Mutanten, die noch mindestens 60%, vorzugsweise 90%, der Aktivität, über die sie vor dem Kontakt mit den Oxidationsmitteln verfügten, aufweisen, werden im Vergleich zum Wildtyp- TM-Analogon (dem nichtmutierten TM-Analogon) bzw. nativem Thrombomodulin als oxidationsresistent betrachtet.To determine resistance to oxidative loss of thrombomodulin activity, the test material (100-250 ug/ml) is first incubated with an oxidizing agent such as chloramine T or hydrogen peroxide at a concentration of 5-10 mM chloramine T or 200-1000 mM hydrogen peroxide for 20 minutes at room temperature in a buffer of 0.2% N-ethylmorpholine and 0.008% Tween 80 at pH 7.0. Following this contact with the oxidizing agent, the test material is evaluated using one of the bioactivity assays described below, specifically for the ability to act as a cofactor for the activation of protein C. Those TM analogue mutants that still have at least 60%, preferably 90%, of the activity they had before contact with the oxidizing agents are considered oxidation-resistant compared to the wild-type TM analogue (the non-mutated TM analogue) or native thrombomodulin.

H. Laboratoriums-Assays zur Messung der TM-AktivitätH. Laboratory assays for measuring TM activity

Zur Messung der TM-Aktivität existieren mehrere Laboratoriums-Assays. Die Aktivität des Protein-C- Kofaktors läßt sich nach dem von Salem, et al., (1984) J. Biol. Chem. 259(19): 12246-12251 und Galvin, et al., (1987) J. Biol. Chem. 262(5): 2199-2205 beschriebenen Assay messen. Kurz gesagt besteht dieser Assay aus zwei Schritten. Den ersten Schritt stellt die Inkubation des Test-TM-Analogons mit Thrombin und Protein C unter definierten Bedingungen dar (siehe Beispiele unten). Im zweiten Schritt wird das Thrombin mit Hirudin oder Antithrombim III und Heparin inaktiviert, und die Aktivität des neuaktivierten Protein C wird mit einem chromogenen Substrat bestimmt, wodurch der Chromophor durch die proteolytische Aktivität des aktivierten Protein C freigesetzt wird. Dieser Assay wird mit gereinigten Reagenzien durchgeführt.There are several laboratory assays for measuring TM activity. The activity of the protein C cofactor can be measured using the assay described by Salem, et al., (1984) J. Biol. Chem. 259(19): 12246-12251 and Galvin, et al., (1987) J. Biol. Chem. 262(5): 2199-2205. Briefly, this assay consists of two steps. The first step is the incubation of the test TM analogue with thrombin and protein C under defined conditions (see examples below). In the second step, the thrombin is inactivated with hirudin or antithrombin III and heparin, and the activity of the newly activated protein C is determined with a chromogenic substrate, whereby the chromophore is activated by the proteolytic activity of the activated Protein C is released. This assay is performed with purified reagents.

Die Auswirkung eines TM-Analogons läßt sich jedoch auch unter Verwendung von Plasma in Gerinnungszeit-Assays, wie der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit (APTT), der Thrombinzeit (TCT) bzw. der Prothrombinzeit (PT), messen. Bei diesen Assays wird zwischen unterschiedlichen Mechanismen der Gerinnungshemmung unterschieden, und sie beinhalten die Aktivierung von Protein C. Eine Verlängerung der Gerinnungszeit in irgendeinem dieser Assays zeigt, daß das Molekül fähig ist, die Gerinnung im Plasma zu hemmen.However, the effect of a TM analogue can also be measured using plasma in clotting time assays such as activated partial thromboplastin time (APTT), thrombin time (TCT) or prothrombin time (PT). These assays distinguish between different mechanisms of anticoagulation and involve the activation of protein C. A prolongation of the clotting time in any of these assays indicates that the molecule is capable of inhibiting clotting in plasma.

Mit den genannten Assays werden lösliche TM- Analoga identifiziert, die fähig sind, sowohl in gereinigten Systemen als auch im Plasmamilieu Thrombin zu binden und Protein C zu aktivieren. Anschließend werden weitere Aktivitäten des nativen Thrombomodulins, wie die Hemmung der thrombinkatalysierten Bindung von Fibrin aus Fibrinogen (Jakubowski, et al., (1986) J. Biol. Chem. 261(8): 3876-3882), die Hemmung der Thrombinaktivierung vom Faktor V (Esmon, et al., (1982) J. Biol. Chem. 257: 7944-7947), die beschleunigte Hemmung von Thrombin durch Antithrombin III und den Heparin-Kofaktor II (Esmon, et al., (1983) J. Biol. Chem. 258: 12238-12242), die Hemmung der Thrombinaktivierung von Faktor VIII (Polgar, et al., (1987) Thromb. Haemostas. 58: 140), die Hemmung der thrombinvermittelten Inaktivierung von Protein 5 (Thompson und Salem, (1986) J. Clin. Inv. 78(1): 13-17) sowie die Hemmung der thrombinvermittelten Aktivierung und Aggregation der Blutplättchen (Esmon, et al., (1983) J. Biol. Chem. 258: 12238-12242) in weiteren Assays ausgewertet.The above-mentioned assays identify soluble TM analogues that are able to bind thrombin and activate protein C both in purified systems and in the plasma environment. Subsequently, further activities of the native thrombomodulin, such as the inhibition of thrombin-catalyzed binding of fibrin from fibrinogen (Jakubowski, et al., (1986) J. Biol. Chem. 261(8): 3876-3882), the inhibition of thrombin activation by factor V (Esmon, et al., (1982) J. Biol. Chem. 257: 7944-7947), the accelerated inhibition of thrombin by antithrombin III and the heparin cofactor II (Esmon, et al., (1983) J. Biol. Chem. 258: 12238-12242), the inhibition of thrombin activation by factor VIII (Polgar, et al., (1987) Thromb. Haemostas. 58: 140), the inhibition of thrombin-mediated inactivation of protein 5 (Thompson and Salem, (1986) J. Clin. Inv. 78(1): 13-17) as well as the inhibition of thrombin-mediated activation and aggregation of platelets (Esmon, et al., (1983) J. Biol. Chem. 258: 12238-12242) were evaluated in further assays.

In der vorliegenden Erfindung weisen nicht alle TM-Analoga Aktivitäten auf, die der des nativen Thrombomodulins gleichen. Vergleicht man zum Beispiel eine Menge eines TM-Analogons der vorliegenden Erfindung mit einer entsprechenden Menge nativen Thrombomodulin (gemessen in Einheiten Protein-C- Kofaktoraktivität, siehe Definition unten), so weist das TM-Analogon eine im Vergleich mit dem nativen Thrombomodulin um mindestens 20%, vorzugsweise um 50%, verringerte Fähigkeit, die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin zu hemmen, auf.In the present invention, not all TM analogues have activities equivalent to that of native thrombomodulin. For example, comparing an amount of a TM analogue of the present invention with a corresponding amount of native Thrombomodulin (measured in units of protein C cofactor activity, see definition below), the TM analogue has a reduced ability to inhibit the thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin by at least 20%, preferably 50%, compared to native thrombomodulin.

I. Methoden zur Veränderung der Glycosylierung der TM-AnalogaI. Methods for altering the glycosylation of TM analogues

Die Kohlenhydratsubstituenten an Proteinen können sowohl die biologische Aktivität als auch die zirkulierende Halbwertszeit beeinflussen. Zur Herstellung der TM-Analoga der vorliegenden Erfindung darf kein über O verknüpftes Glycosaminoglycankohlenhydrat wie es beim nativen Thrombomodulinprotein vorliegt, vorhanden sein. Dies kann auf vielerlei Wegen erreicht werden. Eine Methode besteht darin, das Protein, das ein über O verknüpftes Kohlenhydrat enthält, mit einer Glycanase zu behandeln, von der bekannt ist, daß sie spezifisch sulfatgruppenhaltige Glycosaminoglycane spaltet, zum Beispiel Chondroitinase ABC oder Hyaluronidase. Dieses Verfahren ist in der Arbeit von Bourin, M, et al., (1988) JBC 263(17): 8044-8052 beschrieben, die per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist.The carbohydrate substituents on proteins can affect both biological activity and circulating half-life. To prepare the TM analogs of the present invention, an O-linked glycosaminoglycan carbohydrate such as that found in the native thrombomodulin protein must be absent. This can be achieved in a number of ways. One method is to treat the protein containing an O-linked carbohydrate with a glycanase known to specifically cleave sulfate-containing glycosaminoglycans, for example, chondroitinase ABC or hyaluronidase. This method is described in the work of Bourin, M, et al., (1988) JBC 263(17): 8044-8052, which is incorporated by reference into the present invention.

Eine zweite Methode zur Entfernung des über O verknüpften Kohlenhydrats besteht darin, daß man ortsgerichtete Mutationen in das Protein einführt. Die Anheftung von Glycosaminoglycanen wird durch die Konsens-Erkennungssequenz der Aminosäuren X-Seringlycin-X-glycin-X kontrolliert, wobei X eine beliebige Aminosäure darstellt (Bourdon, M. A., et al., (1987) PNAS. U.S.A. 84: 3194-3198). Die Erkennungssequenz für andere Arten von über O verknüpften Zuckern lautet Threonin/Serin-X-X-prolin. Die über O verknüpfte Domäne von Thrombomodulin weist eine mögliche Glycosaminoglycan-Anlagerungsstelle (AS 472) und drei weitere potentielle Anlagerungsstellen für über O verknüpfte Kohlenhydrate (AS 474, 480 und 486) auf. Jegliche Veränderung, die in die Nukleotidsequenz eingeführt wird und die die Identität von einer oder mehreren beliebigen Aminosäuren in dieser Erkennungssequenz entfernt oder verändert, entfernt die mögliche Anlagerungsstelle für über O verknüpfte Kohlenhydrate. Verfahren zur Einführung von ortsgerichteten Mutationen in eine Nukleotidsequenz sind oben beschrieben.A second method for removing the O-linked carbohydrate is to introduce site-directed mutations into the protein. The attachment of glycosaminoglycans is controlled by the consensus amino acid recognition sequence X-serine glycine-X-glycine-X, where X is any amino acid (Bourdon, MA, et al., (1987) PNAS. USA 84: 3194-3198). The recognition sequence for other types of O-linked sugars is threonine/serine-XX-proline. The O-linked domain of thrombomodulin has one potential glycosaminoglycan attachment site (aa 472) and three other potential attachment sites for O-linked carbohydrates (aa 474, 480, and 486). Any A change introduced into the nucleotide sequence which removes or alters the identity of any one or more amino acids in that recognition sequence removes the potential attachment site for O-linked carbohydrates. Methods for introducing site-directed mutations into a nucleotide sequence are described above.

Eine bevorzugte Methode, über O verknüpfte Kohlenhydrate von einem TM-Analogon zu entfernen, besteht darin, daß man ein analoges Peptid herstellt, das nicht diejenigen Aminosäuren beinhaltet, die als die über O verknüpfte Domäne angesehen werden, d. h. die Aminosäuren 468 bis 485 der in Tabelle 1 gezeigten nativen Thrombomodulingensequenz. Methoden, mit denen dies erzielt werden kann, sind dem Fachmann gut bekannt und oben beschrieben worden.A preferred method of removing O-linked carbohydrates from a TM analogue is to prepare an analogue peptide that does not contain the amino acids considered to be the O-linked domain, i.e., amino acids 468 to 485 of the native thrombomodulin gene sequence shown in Table 1. Methods by which this can be achieved are well known to those skilled in the art and have been described above.

Die zirkulierende Halbwertszeit eines Proteins läßt sich durch die Menge und Zusammensetzung der daran angehefteten Kohlenhydrate verändern. Die TM-Analoga der vorliegenden Erfindung enthalten sowohl über O verknüpfte als auch über N verknüpfte Kohlenhydrate. Zusätzlich zu den oben diskutierten möglichen Glycosylierungsstellen existieren potentielle über N verknüpfte Stellen an den Aminosäuren 364, 391 und 393 sowie potentielle über O verknüpfte Stellen an den Aminosäuren 319, 393 und 396. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Methoden zur Veränderung der Kohlenhydratzusammensetzung sind: 1) die Expression des TM- Analogon-Gens in Bakterien wie E. coli, die nicht über die für die Glycosylierung von Säugetierproteinen erforderlichen Zellmechanismen verfügen, 2) die Expression des TM-Analogon-Gens in verschiedenen Eukaryontenzellen, da jede über ihre eigenen charakteristischen Enzyme verfügt, die für die Anlagerung der charakteristischen Zuckerreste verantwortlich sind, sowie 3) die Behandlung mit Chemikalien wie Fluorwasserstoffsäure. So baut zum Beispiel Fluorwasserstoffsäure Zucker mit saurem und neutralem pH chemisch ab, während sie basische Zucker wie N-Acetylglucosamine und unter gewissen Bedingungen Galactosamine nicht angreift.The circulating half-life of a protein can be altered by the amount and composition of carbohydrates attached to it. The TM analogs of the present invention contain both O-linked and N-linked carbohydrates. In addition to the potential glycosylation sites discussed above, potential N-linked sites exist at amino acids 364, 391, and 393, and potential O-linked sites exist at amino acids 319, 393, and 396. In addition to the methods described above, other methods for altering carbohydrate composition include: 1) expression of the TM analog gene in bacteria such as E. coli, which do not have the cellular machinery required for glycosylation of mammalian proteins, 2) expression of the TM analog gene in various eukaryotic cells, since each has its own characteristic enzymes responsible for the attachment of the characteristic sugar residues, and 3) treatment with chemicals such as hydrofluoric acid. For example, hydrofluoric acid chemically degrades sugars with acidic and neutral pH, while it chemically degrades basic sugars such as N-acetylglucosamine and, under certain conditions, galactosamine.

J. Formulierung und Verwendung der Thrombomodulin- AnalogaJ. Formulation and use of thrombomodulin analogues

Die im vorliegenden Text beschriebenen löslichen TM-Analoga können als lyophilisierte oder flüssige Formulierung zubereitet werden. Das Material ist in einer Konzentration bereitzustellen, das sich entweder als Injektionspräparat oder als Infusionspräparat für pharmazeutische Zwecke eignet.The soluble TM analogues described in this text may be prepared as a lyophilised or liquid formulation. The material shall be provided in a concentration suitable for pharmaceutical use as either an injection or infusion preparation.

Diese Verbindungen können allein oder als Abmischungen mit anderen physiologisch unbedenklichen Aktivsubstanzen wie Antibiotika, anderen gerinnungshemmenden Mitteln, Einzelketten-t-PA oder Inertstoffen oder mit geeigneten Trägern wie zum Beispiel Wasser oder normaler Kochsalzlösung verabreicht werden. Die Analoga können parenteral, zum Beispiel durch Injektion, verabreicht werden. Die Injektion kann subkutan, intravenös oder intramuskulär sein.These compounds can be administered alone or as mixtures with other physiologically acceptable active substances such as antibiotics, other anticoagulants, single-chain t-PA or inert substances or with suitable carriers such as water or normal saline. The analogues can be administered parenterally, for example by injection. The injection can be subcutaneous, intravenous or intramuscular.

Diese Verbindungen werden in pharmazeutisch wirksamen Mengen und häufig als pharmazeutisch unbedenkliche Salze wie zum Beispiel Säureadditionssalze verabreicht. Zu solchen Salzen können zum Beispiel unter anderem das Hydrochlorid, Hydrobromid, Phosphat, Sulfat, Acetat, Benzoat, Malat, Citrat, Glycin, Glutamat und Aspartat zählen. Die im vorliegenden Text beschriebenen Analoga können durch Einbau in Mizellen eine verstärkte in-vivo-Aktivität aufweisen. Methoden zum Einbau in Mizellen ionischer Detergenzien oder Phospholipidmizellen sind bekannt.These compounds are administered in pharmaceutically effective amounts and often as pharmaceutically acceptable salts such as acid addition salts. Such salts may include, for example, the hydrochloride, hydrobromide, phosphate, sulfate, acetate, benzoate, malate, citrate, glycine, glutamate and aspartate, among others. The analogues described in the present text may exhibit enhanced in vivo activity by incorporation into micelles. Methods for incorporation into micelles of ionic detergents or phospholipid micelles are known.

Ein Antithrombotikum kann durch Verwendung der im vorliegenden Text beschriebenen löslichen TM-Analoga hergestellt werden und kann ausschließlich aus einem vollständig aufgereinigten Analogon oder aus einem vollständig aufgereinigten Analogon in Kombination mit einem Thrombolytikum wie oben beschrieben bestehen. Verbindungen der vorliegenden Erfindung, von denen gezeigt wurde, daß sie über die obengenannten physiologischen Wirkungen verfügen, können für zahlreiche therapeutische Zwecke wie zum Beispiel die Hemmung der Blutgerinnung verwendet werden. Diese Verbindungen können daher als Therapeutika zur Behandlung von verschiedenen Durchblutungsstörungen wie zum Beispiel Embolie der Herzkranzgefäße, Lungenembolie, Schlaganfälle, sowie bei der Reokklusionsprophylaxe im Anschluß an die Thrombolysetherapie verwendet werden, und diese Verbindungen eignen sich dazu, die fortschreitende Vergrößerung eines Gerinnsels während eines Infarktgeschehens zu verhindern. Die offenbarten Verbindungen können auch zur Behandlung von systemischen Koagulationsstörungen wie zum Beispiel der disseminierten intravasalen Koagulation (DIC), die häufig mit Blutvergiftung, gewissen Karzinomen und Schwangerschaftstoxämie assoziiert ist, nützlich sein.An antithrombotic agent may be prepared using the soluble TM analogs described herein and may consist solely of a fully purified analog or of a fully purified analog in combination with a thrombolytic agent as described above. Compounds of the present invention which have been shown to have the above-mentioned physiological effects can be used for numerous therapeutic purposes such as inhibition of blood coagulation. These compounds can therefore be used as therapeutics for the treatment of various circulatory disorders such as coronary embolism, pulmonary embolism, strokes, as well as in reocclusion prophylaxis following thrombolytic therapy, and these compounds are suitable for preventing the progressive enlargement of a clot during a heart attack. The disclosed compounds can also be useful for the treatment of systemic coagulation disorders such as disseminated intravascular coagulation (DIC), which is frequently associated with blood poisoning, certain carcinomas and pregnancy toxemia.

Diese Verbindungen können an Säugetiere verabreicht werden, sowohl für veterinärmedizinische Zwecke, wie dies bei Haustieren der Fall ist, als auch zur klinischen Verwendung am Menschen ähnlich wie andere Therapeutika verabreicht werden, d. h. in einem physiologisch unbedenklichen Träger. Im allgemeinen beträgt die Dosierung des TM-Analogons, die verabreicht wird, ungefähr 0,0002 bis 5000 ug/kg, noch häufiger 0,02 bis 500 ug/kg des Wirtskörpergewichts. Diese Dosierungen können als Dauerinfusion über einen längeren Zeitraum bis ein erwünschter zirkulierender Spiegel erreicht wurde oder bevorzugterweise als Bolusinjektion verabreicht werden.These compounds can be administered to mammals, both for veterinary purposes as in domestic animals and for clinical use in humans in a manner similar to other therapeutic agents, i.e. in a physiologically acceptable carrier. Generally, the dosage of TM analogue administered is approximately 0.0002 to 5000 µg/kg, more usually 0.02 to 500 µg/kg of host body weight. These dosages can be administered as a continuous infusion over a prolonged period until a desired circulating level is achieved or, preferably, as a bolus injection.

BEISPIELEEXAMPLES BEISPIEL 1. Isolation und Expression der TM- Analogon-SequenzenEXAMPLE 1. Isolation and expression of TM analogue sequences A. KlonierungA. Cloning

Die Gene für die Herstellung von rekombinanten Thrombomodulin-Analogon-Peptiden wurden wie in den mitanhängigen am 28. April 1989 unter der US-Seriennr. 345,372, am 13. September 1989 unter der US-Seriennr. 406,941 sowie am 16. Februar 1990 unter der PCT- Seriennr. 90/00955 eingereichten Anmeldungen, die per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind, isoliert. Kurz gesagt wurde mit Human-DNA ein für die 6 EGF-artigen Domänen von Thrombomodulin, das den Aminosäuren 227-462 entspricht, sowie andere Teile des Thrombomodulinpeptids codierendes Gen isoliert (siehe Tabelle 1). Diese DNA wurde nach der Methode von Blin, N und DW Stafford, (1976) Nucleic Acids Res. 3: 2302 aus fötaler Leber isoliert. Die DNA wurde dann in einer Polymerasekettenreaktion mit synthetisch hergestellten Primern, die so ausgewählt wurden, daß die erwünschten Regionen umfaßt wurden, als Matrize verwendet (siehe Tabellen 3 & 4).The genes for the production of recombinant thrombomodulin analogue peptides were published as in the co-pending applications on April 28, 1989 under US Serial No. 345,372, on September 13, 1989 under US Serial No. 406,941 and on February 16, 1990 under PCT- Serial No. 90/00955, which are incorporated herein by reference. Briefly, a gene encoding the 6 EGF-like domains of thrombomodulin corresponding to amino acids 227-462, as well as other portions of the thrombomodulin peptide, was isolated using human DNA (see Table 1). This DNA was isolated from fetal liver by the method of Blin, N and DW Stafford, (1976) Nucleic Acids Res. 3: 2302. The DNA was then used as a template in a polymerase chain reaction with synthetically prepared primers selected to encompass the desired regions (see Tables 3 & 4).

i. Isolation der für die Aminosäuren 227-462 codierenden Genei. Isolation of the genes encoding amino acids 227-462

Die folgenden Schritte stellen einen Weg zur Gewinnung eines DNA-Inserts, das die Aminosäuren (AS) 227-462 codiert, sowie Verwendungen für die Primer Nr. 1033 und Nr. 1034 bereit (siehe Tabelle 3). Natürlich können durch Modifizierung der unten angegebenen Vorgehensweisen durch Verwendung anderer Primer andere lösliche TM-Analoga erhalten werden.The following steps provide a route to obtain a DNA insert encoding amino acids (aa) 227-462 and uses for primers #1033 and #1034 (see Table 3). Of course, by modifying the procedures below using other primers, other soluble TM analogues can be obtained.

Die Sequenz der Primer Nr. 1033 und Nr. 1034 entspricht den 5'- und 3'-Termini der gewünschten Domäne, sie wurden jedoch so modifiziert, daß sie eine BamHI-Schnittstelle enthalten. Im Anschluß an die Base 1586 wurde ein Terminationscodon (TGA) eingeführt. Die Polymerasekettenreaktion wurde unter den von Saiki, et al., (1988) Science 320: 1350-1354 beschriebenen Bedingungen durchgeführt, nur daß die anfängliche Reassoziationstemperatur 37ºC betrug. Nach 10 Zyklen wurde die Reassoziationstemperatur für die restlichen 30 Zyklen auf 45ºC erhöht. Ein aliquoter Teil der Reaktionsprodukte wurde auf einem 5%igen Polyacrylamidgel aufgetrennt und durch Färbung mit Ethidiumbromid sichtbar gemacht. Eine Bande der vorhergesagten Größe (700 bp) war deutlich sichtbar. Zur Bestätigung der Identität dieser Bande kann diese entweder sequenziert oder mit einer internen Sonde hybridisiert werden.The sequence of primers #1033 and #1034 corresponds to the 5' and 3' termini of the desired domain, but they were modified to contain a BamHI site. A termination codon (TGA) was introduced following base 1586. The polymerase chain reaction was carried out under the conditions described by Saiki, et al., (1988) Science 320: 1350-1354, except that the initial annealing temperature was 37ºC. After 10 cycles, the annealing temperature was increased to 45ºC for the remaining 30 cycles. An aliquot of the reaction products was separated on a 5% polyacrylamide gel and visualized by staining with ethidium bromide. A band of the predicted size (700 bp) was clearly visible. To confirm the identity of this band, it can either be sequenced or hybridized with an internal probe.

ii. Isolation von Genen, die andere Thrombomodulinregionen codierenii. Isolation of genes encoding other thrombomodulin regions

Die wie hier beschriebene Polymerasekettenreaktion wurde auf gleiche Weise zur Isolation zusätzlicher Thrombomodulinfragmente, die den in Tabelle 4 aufgeführten Regionen entsprechen, verwendet. Insbesondere umfassen diese Regionen eine oder mehrere der EGF-artigen Domänen sowie die über O verknüpfte Glycosylierungsdomäne. Die Sequenzen der Primer, die zur Herstellung der erwünschten Regionen ausgewählt wurden, sind aus Tabelle 3 ersichtlich.The polymerase chain reaction as described here was used in a similar manner to isolate additional thrombomodulin fragments corresponding to the regions listed in Table 4. Specifically, these regions include one or more of the EGF-like domains as well as the O-linked glycosylation domain. The sequences of the primers selected to generate the desired regions are shown in Table 3.

iii. Thrombomodulin-Analogon-Gene enthaltende Klonierungsplasmideiii. Cloning plasmids containing thrombomodulin analogue genes

Der Rest des oben beschriebenen Polymerasekettenreaktionsansatzes (i) wurde mit BamHI gespalten und auf einem 5%igen Polyacrylamidgel aufgetrennt, und die 700-bp-Bande wurde herausgeschnitten und eluiert. Sie wurde mit pUC19 ligiert, das mit BamHI gespalten worden war, und das neue Plasmid wurde in den E. coli- Stamm DH5-Alpha transformiert. Rekombinante Kolonien wurden auf einem Medium, das Ampicillin und 5-Brom-4-chlor-3-indolyl-β-D-galaktosid enthielt, selektiert. Weiße Kolonien wurden auf ein Raster vereinzelt und nach der Grunstein-Hogness-Technik mit einem synthetisch erhaltenen Gen, das den AS 283-352 von Thrombomodulin entspricht und das aus einem Klonierungsplasmid (pTM2.1) mit EcoRI und HindIII herausgeschnitten und anschließend durch "Random Priming" (Boehringer Mannheim) mit ³²p markiert wurde, hybridisiert.The remainder of the polymerase chain reaction mixture (i) described above was digested with BamHI and separated on a 5% polyacrylamide gel, and the 700 bp band was excised and eluted. It was ligated with pUC19 digested with BamHI and the new plasmid was transformed into E. coli strain DH5-alpha. Recombinant colonies were selected on medium containing ampicillin and 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactoside. White colonies were separated on a grid and hybridized using the Grunstein-Hogness technique with a synthetically obtained gene corresponding to aa 283-352 of thrombomodulin, which was excised from a cloning plasmid (pTM2.1) with EcoRI and HindIII and then labeled with ³²p by random priming (Boehringer Mannheim).

Nach Behandeln eines Röntgenfilms mit den Filtern wurde die eine Kolonie, die mit der pTM2.1- Sonde hybridisierte, selektiert, und eine Kultur wurde herangezüchtet. Die DNA wurde extrahiert und durch Restriktion mit BamHI oder BglII analysiert, um das Vorhandensein eines Inserts mit der richtigen Restriktionskarte zu bestätigen. Das herausgeschnittene Insert wurde auch auf Nitrocellulose übertragen und durch Hybridisierung mit markiertem pTM2.1 analysiert.After treating an X-ray film with the filters, the one colony that hybridized with the pTM2.1 probe was selected and a culture was grown. The DNA was extracted and analyzed by restriction with BamHI or BglII to confirm the presence of an insert with the correct restriction map. The excised insert was also transferred to nitrocellulose and analyzed by hybridization with labeled pTM2.1.

Durch beide Methoden wurde bestätigt, daß das 700-bp-Insert die Codiersequenz für die 6 EGF-artigen Domänen von Thrombomodulin enthielt. Das Insert wurde sequenziert, um zu überprüfen, daß während der PCR nicht irrtümlich Mutationen eingeführt wurden. Das Plasmid, das das erwünschte Genfragment enthält, wird mit pUC19pcrTM7 bezeichnet.By both methods, it was confirmed that the 700 bp insert contained the coding sequence for the 6 EGF-like domains of thrombomodulin. The insert was sequenced to verify that no mutations were inadvertently introduced during PCR. The plasmid containing the desired gene fragment is designated pUC19pcrTM7.

B. Expression von TMB. Expression of TM 1. Konstruktion der AcNPV-Transfervektoren1. Construction of the AcNPV transfer vectors

Die unten beschriebenen Transfervektoren sind auch in der mitanhängigen Anmeldung mit der US-Seriennr. 345,372 beschrieben. Die Transfervektoren enthalten die Hypodermin-A-Signalsequenz aus Hypoderma lineatum.The transfer vectors described below are also described in copending application U.S. Serial No. 345,372. The transfer vectors contain the hypodermin A signal sequence from Hypoderma lineatum.

i. pHY1 und pSC716.i. pHY1 and pSC716.

Die Oligomere, die die Hypodermin-A- Signalsequenz, ein Translationsinitiationscodon, eine BglII-Restriktionsschnittstelle, ein 5'-überstehendes BamHI-Ende sowie ein 3'-überstehendes Kpn1-Ende, COD Nr. 1198 und COD Nr. 1199 (siehe Tabelle 2) enthielten, wurden reassoziieren gelassen und in pSC654, ein pUC&sub1;&sub9;-Derivat, kloniert, wodurch pHY1 entstand. Das Plasmid pHY1 wurde mit BamHI und EcoRI gespalten, wodurch die Hypodermin-A-Signalsequenz freigesetzt wurde. Diese Sequenz wurde dann in pSC714 ligiert, wodurch man den Vektor pSC716 erhielt. Beim Plasmid pSC714 handelt es sich um ein Derivat von pVL1393, das von Summers, et al. erhalten wurde. Der einzige Unterschied zwischen den beiden besteht darin, daß in pSC714 eine der BglII-Spaltstellen zerstört worden war.The oligomers containing the hypodermin A signal sequence, a translation initiation codon, a BglII restriction site, a 5' BamHI protruding end, and a 3' Kpn1 protruding end, COD #1198 and COD #1199 (see Table 2) were allowed to anneal and cloned into pSC654, a pUC19 derivative, to generate pHY1. Plasmid pHY1 was digested with BamHI and EcoRI, releasing the hypodermin A signal sequence. This sequence was then ligated into pSC714 to yield vector pSC716. Plasmid pSC714 is a derivative of pVL1393, which was described by Summers, et al. was obtained. The only difference between the two is that in pSC714 one of the BglII cleavage sites had been destroyed.

ii. Konstruktion von pHY101ii. Construction of pHY101

Das BamHI-Fragment aus pUC19pcrTM7 (siehe Aiii oben) wurde in die BglII-Spaltstelle von pHY1 kloniert, und die Orientierung wurde so gewählt, daß die Hypodermin-A-Signalsequenz neben der Aminosäure 227 lag. Bei diesem Plasmid handelte es sich um pHY101.The BamHI fragment from pUC19pcrTM7 (see Aiii above) was cloned into the BglII site of pHY1, and the orientation was chosen so that the hypodermin A signal sequence was adjacent to amino acid 227. This plasmid was pHY101.

iii. Konstruktion des AcNPV-Transfervektors pTMHY101.iii. Construction of the AcNPV transfer vector pTMHY101.

Das Plasmid pHY101 wurde mit BamHI/EcoRI behandelt, wobei diese Kombination die Hypodermin-A- Signalsequenz, die mit der Codiersequenz für das TM- Analogon verbunden ist, freisetzt. Der Shuttle-Vektor pVL139B enthält ein teilweise deletiertes AcNPV- Polyhedringen und eine einzige BamHI- bzw. EcoRI- Restriktionsschnittstelle. Das BamHI/EcoRI-Fragment aus pHY101 wurde stromabwärts des Polyhedrinpromotors insertiert, wodurch man ein Plasmid pTMHY101 erhielt, in dem das Hybridgen unter der Kontrolle des Polyhedrinpromotors stand.Plasmid pHY101 was treated with BamHI/EcoRI, which combination releases the hypodermin A signal sequence linked to the coding sequence for the TM analogue. The shuttle vector pVL139B contains a partially deleted AcNPV polyhedrin gene and a single BamHI or EcoRI restriction site. The BamHI/EcoRI fragment from pHY101 was inserted downstream of the polyhedrin promoter, yielding a plasmid pTMHY101 in which the hybrid gene was under the control of the polyhedrin promoter.

iv. Konstruktion der anderen AcNPV- Transfervektoren.iv. Construction of the other AcNPV transfer vectors.

Die Transferplasmide, die andere TM-Analogon- Gensequenzen enthielten, wurden ähnlich wie oben umrissen konstruiert. Fragmente der oben beschriebenen Klonierplasmide wurden leserastergerecht in pSC716 kloniert, so daß die TM-Analogon-Gensequenz mit der Hypodermin-A-Signalsequenz fusioniert wurde. Die TM- Gensequenzen sind in Tabelle 4 angeführt.Transfer plasmids containing other TM analogue gene sequences were constructed similarly as outlined above. Fragments of the cloning plasmids described above were cloned in frame into pSC716 so that the TM analogue gene sequence was fused to the hypodermin A signal sequence. The TM gene sequences are listed in Table 4.

v. Herstellung reiner Phagen- Vorratsstämmev. Production of pure phage stocks

Die Zellen wurden mit einer nach Summers und Smith für Insektenzellen modifizierten Kalziumphosphat- Präzipitationstechnik transfiziert. Kurz gesagt wurde eine T25-Flasche mit 2·10&sup6; Sf9-Zellen beimpft, und die Zellen wurden eine Stunde bei Raumtemperatur anheften gelassen. Zwei ug Transfervektor, zum Beispiel pTHR28, sowie 1 ug AcNPV-DNA wurden in Kalziumphosphat kopräzipitiert und 4 Stunden mit den Zellen inkubiert. Die Zellen wurden gespült und wieder mit Wachstumsmedium versehen und dann 3-4 Tage in einen Brutschrank mit 28ºC gestellt. Während dieser Inkubation produzieren die Zellen sowohl rekombinante als auch nichtrekombinante Viren, die sich im Wachstumsmedium anreichern. Dieses Medium, das einen Mischvirenvorratsstamm enthielt, wurde in einem Assay auf das Vorhandensein von Protein-C-Kofaktoraktivität geprüft (siehe unten).Cells were transfected using a calcium phosphate precipitation technique modified for insect cells by Summers and Smith (1974). Briefly, a T25 flask was seeded with 2 x 106 Sf9 cells and the cells were allowed to attach for 1 hour at room temperature. Two µg of transfer vector, e.g. pTHR28, and 1 µg of AcNPV DNA were coprecipitated in calcium phosphate and incubated with the cells for 4 hours. The cells were rinsed and refilled with growth medium and then placed in an incubator at 28°C for 3-4 days. During this incubation, the cells produce both recombinant and non-recombinant viruses that accumulate in the growth medium. This medium, containing a mixed virus stock, was assayed for the Presence of protein C cofactor activity checked (see below).

Die rekombinanten Viren wurden mit einem Plaque-Assay nachgewiesen. Die Transfektionsvorratsstämme wurden verdünnt (10&supmin;&sup4;, 10&supmin;&sup5; und 10&supmin;&sup6;) und 4-7 Tage nach der Transfektion ausplattiert. Okklusionsnegative (rekombinante) Plaques wurden 7 Tage nach dem Plattieren vereinzelt und neu ausplattiert (in einer Verdünnung von 10&supmin;¹, 10&supmin;² und 10&supmin;³). Nach weiteren 7 Tagen wiesen die Platten 100% reine okklusionsnegative rekombinante Plaques auf. Davon wurde jeweils eine einzelne PBE für die Produktion ausgewählt. Ein Virusvorratsstamm mit hohem Titer wurde dadurch gezüchtet, daß man 5 ml Sf9-Zellen (1 · 10&sup6;/ml in Excell- 400-Medium (JR Scientific)) mit einer einzelnen PBE infizierte und 4-5 Tage lang züchtete. Ein Teil dieses Vorratsstamms wurde dann 1 : 50 - 1 : 100 mit Sf9-Zellen, die bis zur mittleren 10g-Phase gezüchtet worden waren, verdünnt, wodurch ein Proteinvorrat geschaffen wurde.Recombinant viruses were detected using a plaque assay. Transfection stocks were diluted (10-4, 10-5, and 10-6) and plated 4-7 days after transfection. Occlusion-negative (recombinant) plaques were singled out and replated (at a dilution of 10-1, 10-2, and 10-3) 7 days after plating. After an additional 7 days, plates contained 100% pure occlusion-negative recombinant plaques. A single PFU of each was selected for production. A high titer virus stock was grown by infecting 5 ml of Sf9 cells (1 x 106/ml in Excell 400 medium (JR Scientific)) with a single PFU and growing for 4-5 days. A portion of this stock was then diluted 1:50 - 1:100 with Sf9 cells grown to mid-10g phase, creating a protein stock.

2. Herstellung der Human-TM-Analoga in Säugetierzellen2. Production of human TM analogues in mammalian cells i. Säugetierexpressionsvektoren für die TM-Analogai. Mammalian expression vectors for the TM analogues

In diesem Beispiel wird ein Säugetierexpressionsvektor bereitgestellt, der die Analogon-Gene von Beispiel 1 A enthält. Die Gene sind mit der Signalsequenz des Human-Gewebeplasminogenaktivators operativ verknüpft (siehe Tabelle 2). Das Expressionsplasmid, pPa124, enthält einen Promoter für die Expression der klonierten Gene, der innerhalb der drei Kopien der langen endständigen repetitiven Sequenzen, die vom Harvey-Sarkom-Virus stammen, enthalten ist. Dieses Plasmid wurde von pPA119 und pSC672 abgeleitet, die beide genau in der mitanhängigen, am 29. September 1988 eingereichten, US-Anmeldung mit der Seriennr. 251,159 beschrieben sind und die per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist. Ein BglII- BclI-Fragment, das die SV40-Polyadenylierungsregion enthält, wurde aus pSC672 isoliert. Dieses Fragment wurde in pPA119 kloniert, welches mit BglII und BclI verdaut worden war. In dem entstandenen Plasmid pPA124 verblieben sowohl die BglII- als auch die BclI- Spaltstellen intakt. Das Plasmid pPA124 enthält die t-PA-Signalsequenz neben einer geeigneten Restriktionsschnittstelle, und diese Signalsequenz enthält auch das zweite Intron des Human-t-PA-Gens.In this example, a mammalian expression vector is provided containing the analog genes of Example 1A. The genes are operably linked to the human tissue plasminogen activator signal sequence (see Table 2). The expression plasmid, pPa124, contains a promoter for expression of the cloned genes contained within three copies of the long terminal repetitive sequences derived from Harvey sarcoma virus. This plasmid was derived from pPA119 and pSC672, both of which are described in detail in copending U.S. application Serial No. 251,159, filed September 29, 1988, which is incorporated by reference. A BglII- BclI fragment encoding the SV40 polyadenylation region was isolated from pSC672. This fragment was cloned into pPA119 which had been digested with BglII and BclI. In the resulting plasmid pPA124, both the BglII and BclI cleavage sites remained intact. Plasmid pPA124 contains the t-PA signal sequence next to a suitable restriction site, and this signal sequence also contains the second intron of the human t-PA gene.

Das Gen, das für das lösliche TM-Analogon codiert, wurde aus pUC19pcrTM7 durch Behandlung mit BamHI entfernt und mit mit BglII behandeltem pPA124 ligiert. Die Transformanten wurden auf das Vorliegen des Inserts in der richtigen Orientierung durchmustert, das heißt, in der Orientierung, in der die t-PA- Signalsequenz mit dem 5'-Ende des Thrombomodulininserts, das ein offenes Leseraster codiert, verbunden war. Dieses Plasmid pTM101 wurde dann mit ClaI verdaut und mit einem Clal-Fragment, das das dhfr-Gen unter der Kontrolle des SV40-Promotors enthält, ligiert. Das ClaI-Fragment ist in WO88/02411 auf Seite 26 beschrieben. Die Transformanten wurden auf das Vorhandensein dieser dhfr-Kassette durchmustert, und dann wurde die Orientierung in bezug auf das Plasmid durch Restriktionskartierung bestimmt (pTM103).The gene encoding the soluble TM analogue was removed from pUC19pcrTM7 by treatment with BamHI and ligated to BglII-treated pPA124. The transformants were screened for the presence of the insert in the correct orientation, that is, in the orientation in which the t-PA signal sequence was linked to the 5' end of the thrombomodulin insert encoding an open reading frame. This plasmid pTM101 was then digested with ClaI and ligated to a ClaI fragment containing the dhfr gene under the control of the SV40 promoter. The ClaI fragment is described in WO88/02411 on page 26. The transformants were screened for the presence of this dhfr cassette and then the orientation relative to the plasmid was determined by restriction mapping (pTM103).

Das Plasmid pTM103, das die dhfr-Sequenz in der anderen Richtung in bezug auf die Thrombomodulin- Sequenz enthält, wurde mit BclI behandelt, und ein DNA- Fragment, das ein Gen, das Hygromycinresistenz auf einem BamHI-Fragment bereitstellt, codiert, wurde in das Plasmid ligiert. Nach Transformation in den E. coli-Stamm DH5α wurden die Klone aufgrund ihrer Fähigkeit, auf Platten, die sowohl Ampicillin als auch Hygromycin B enthielten, zu wachsen, selektiert. Die Orientierung des Hygromycin-B-Gens in bezug auf das Plasmid wurde durch Restriktionskartierung bestimmt. Ein Plasmid, nämlich pTM108, in dem das Hygromycin-B- Gen gegenüber dem TM-Gen in umgekehrter Orientierung vorliegt, wurde in Kultur herangezüchtet. Bei diesem Plasmid liegen die Sequenzen, die das TM-Analogon codieren, unter der Kontrolle des dreifachen LTR- Promotors, wobei sowohl ein Gen, das Hygromycin-B- Resistenz vermittelt, als auch eines, das dhfr codiert, auf dem Plasmid liegen. Ein ähnliches Expressionsplasmid, nämlich pTHR13, enthält ebenfalls die t-PA- Signalsequenz in operativer Verknüpfung mit der die 6 EGF-artigen Domänen codierenden Sequenz, wobei beide unter der Kontrolle des Zytomegalievirus-Promotors liegen. Dieses Plasmid enthält den M13-Replikationsursprung, wodurch es sich für die ortsgerichtete in- vitro-Mutagenese, die unten beschrieben ist, eignet. Die Thrombomodulinsequenz wurde mit der Signalsequenz des Gewebeplasminogenaktivators verknüpft, was ihre Sekretion gewährleistet. Das von diesen beiden Plasmiden produzierte TM-Analogon, nämlich 4t/227-462, besteht aus den 6 EGF-artigen Domänen von Thrombomodulin mit 4 zusätzlichen Aminosäuren am N-terminalen Ende, die das Ergebnis der Prozessierung des t-PA- Signalpeptids darstellen.Plasmid pTM103, which contains the dhfr sequence in the opposite orientation to the thrombomodulin sequence, was treated with BclI and a DNA fragment encoding a gene providing hygromycin resistance on a BamHI fragment was ligated into the plasmid. After transformation into E. coli strain DH5α, clones were selected for their ability to grow on plates containing both ampicillin and hygromycin B. The orientation of the hygromycin B gene with respect to the plasmid was determined by restriction mapping. A plasmid, pTM108, in which the hygromycin B gene is in the opposite orientation to the TM gene was grown in culture. In this plasmid, the sequences encoding the TM analogue encoded under the control of the triple LTR promoter, with both a gene conferring hygromycin B resistance and one encoding dhfr on the plasmid. A similar expression plasmid, pTHR13, also contains the t-PA signal sequence operably linked to the sequence encoding the 6 EGF-like domains, both under the control of the cytomegalovirus promoter. This plasmid contains the M13 origin of replication, making it suitable for the in vitro site-directed mutagenesis described below. The thrombomodulin sequence has been linked to the tissue plasminogen activator signal sequence, ensuring its secretion. The TM analogue produced by these two plasmids, namely 4t/227-462, consists of the 6 EGF-like domains of thrombomodulin with 4 additional amino acids at the N-terminal end, which represent the result of processing of the t-PA signal peptide.

ii. Transfektion, Selektion und Amplifizierung stabiler Säugetierklone.ii. Transfection, selection and amplification of stable mammalian clones.

Für die Transfektion wurden 10 ug pTM108 mit Lipofektin-Reagens (Bethesda Research Laboratories) vermischt und zu einer Einzelzellschicht von 10&sup5; CHL-1- Wirtszellen in Platten mit 6 Näpfchen gegeben. Achtundvierzig Stunden nach der Transfektion wurde eine bekannte Anzahl Zellen auf Selektivmedien ausplattiert. Als Selektionsmarker wurde die Resistenz gegen Hygromycin B verwendet. CHL-1-Zellen, die mit dem Bakterien-Hygromycin-B-Gen transfiziert sind, können noch auf 0,3 mg/ml Hygromycin B wachsen.For transfection, 10 µg of pTM108 was mixed with Lipofectin reagent (Bethesda Research Laboratories) and added to a monolayer of 10⁵ CHL-1 host cells in 6-well plates. Forty-eight hours after transfection, a known number of cells were plated on selective media. Resistance to hygromycin B was used as a selection marker. CHL-1 cells transfected with the bacterial hygromycin B gene can still grow on 0.3 mg/ml hygromycin B.

Die Transfektions- oder Selektionsfrequenz betrug 2/10³ und wurde bestimmt als diejenige Anzahl Kolonien, die nach der Selektion entstanden, dividiert durch die Gesamtzahl der ausplattierten Zellen. Es wurde gezeigt, daß der Kulturüberstand nach 24 Stunden in Kontakt mit den Zellen 1,5 E/ml TM-Aktivität aufweist.The transfection or selection frequency was 2/10³ and was determined as the number of colonies that formed after selection divided by the total number of cells plated. The culture supernatant was shown to contain 1.5 U/ml TM activity after 24 hours in contact with the cells.

Eine Population von Zellen, die gegenüber den ersten Selektionsbedingungen resistent waren, wurde dann einer zweiten Selektionsdruckrunde unterzogen. Das Wachstumsmedium wurde mit 100 nM oder 500 nM Methotrexat (MTX) versetzt, um Transfektanten zu selektieren, die das dhfr-Gen exprimierten. Nur Klone, die das dhfr-Gen amplifiziert hatten, wären fähig, auf dieser hohen MTX-Konzentration zu wachsen. Während der Genamplifizierung werden andere Plasmidsequenzen zusammen mit dem dhfr-Gen koamplifiziert und führen daher auch zu einer verstärkten Genexpression des nichtselektierbaren Gens. Resistente Klone erschienen nach 5 bis 6 Wochen. Einzelne Klone, die gegen diese MTX-Konzentrationen resistent waren, wurden isoliert und mittels Assay geprüft. Es wurde gezeigt, daß eine Kultur nach Selektion in 100 nM MTX 4,9-14,7 E Protein- C-aktivierende Aktivität pro ml produzierte (siehe unten). Eine gepoolte Population wurde auf eine zehnmal höhere MTX-Konzentration (1 uM bzw. 5 uM) ausplattiert. Wiederum wurden Klone aus diesem Selektionsschritt gewonnen und mittels Assay geprüft. Es wurde gezeigt, daß die Klone bei jedem Schritt TM-Analogon produzierten und in das Kulturmedium sezernierten.A population of cells resistant to the first selection conditions was then subjected to a second round of selection pressure. The growth medium was supplemented with 100 nM or 500 nM methotrexate (MTX) to select transfectants expressing the dhfr gene. Only clones that had amplified the dhfr gene would be able to grow at this high MTX concentration. During gene amplification, other plasmid sequences are co-amplified along with the dhfr gene and therefore also lead to increased gene expression of the non-selectable gene. Resistant clones appeared after 5 to 6 weeks. Individual clones that were resistant to these MTX concentrations were isolated and assayed. A culture selected in 100 nM MTX was shown to produce 4.9-14.7 U of protein C activating activity per ml (see below). A pooled population was plated at a tenfold higher MTX concentration (1 uM and 5 uM, respectively). Again, clones were recovered from this selection step and assayed. Clones were shown to produce TM analogue at each step and secrete it into the culture medium.

C. Ortsgerichtete MutageneseC. Site-directed mutagenesis

Die Region des nativen Thrombomodulin mit den 6 EGF-artigen Domänen weist zwei Methioninreste auf, und zwar einen in Position 291 und einen in Position 388 (siehe Tabelle 1). Zur Umwandlung einer dieser Methionine bzw. beider Methionine in andere Aminosäuren wurde die ortsgerichtete in-vitro-Mutagenese verwendet. Bei der ortsgerichteten Mutagenese verwendet man eine synthetische DNA-Sequenz, die eine erwünschte Nukleotidsubstitution, -insertion oder -deletion enthält, um spezifisch die Nukleotidsequenz einer Einzelstrang-Matrizen-DNA zu verändern. Durch Hybridisierung dieser synthetischen DNA mit der Matrize und der anschließenden Verlängerung des Primers erhält man eine Heteroduplex-DNA, mit der man Zellen transformieren kann, um die gewünschte Mutation zu erhalten. Ein Schema, das diesen Vorgang veranschaulicht, ist in Fig. 1 dargestellt.The region of native thrombomodulin containing the 6 EGF-like domains contains two methionine residues, one at position 291 and one at position 388 (see Table 1). In vitro site-directed mutagenesis was used to convert one or both of these methionines into other amino acids. In site-directed mutagenesis, a synthetic DNA sequence containing a desired nucleotide substitution, insertion or deletion is used to specifically alter the nucleotide sequence of a single-stranded template DNA. Hybridization of this synthetic DNA with the template and subsequent extension of the primer produces a heteroduplex DNA that can be used to target cells. to obtain the desired mutation. A scheme illustrating this process is shown in Fig. 1.

Ein Plasmid zur Herstellung von Einzelstrang- DNA-Kopien, nämlich pTHR14, wurde dadurch konstruiert, daß man den F1-Replikationsursprung, der auf einem AseI-ScaI-Fragment enthalten war, in einen zuvor mit NdeI und ScaI verdauten Insektenzell-Transfervektor, nämlich pTMHY101, ligierte. Das Plasmid pTMHY101 enthält eine Gensequenz, die ein Peptid produziert, das den 6 EGF-artigen Domänen von Thrombomodulin, den Aminosäuren 227-462, entspricht und oben beschrieben ist. pTMHY101 wird in der mitanhängigen US-Anmeldung mit der Seriennr. 345,372 sowie in B(1)(iii) oben beschrieben.A plasmid for producing single-stranded DNA copies, pTHR14, was constructed by ligating the F1 origin of replication contained on an AseI-ScaI fragment into an insect cell transfer vector, pTMHY101, previously digested with NdeI and ScaI. Plasmid pTMHY101 contains a gene sequence that produces a peptide corresponding to the 6 EGF-like domains of thrombomodulin, amino acids 227-462, described above. pTMHY101 is described in copending U.S. application Serial No. 345,372 and in B(1)(iii) above.

Spezifische mutagenisierende Oligonukleotid- Primer wurden synthetisiert und mit dem MUTATOR -DNA Polymerase III Site-directed Mutagenesis Kit (Katalog- Nr. 200500, Stratagene, La Jolla, CA) verwendet, nur daß, wie woanders bemerkt ist, die Zweistrangsynthese gestartet wird und daß Thrombomodulin-Analogon-Gene geschaffen wurden, bei denen entweder eines der Methionine oder beide Methionine in eine nichtoxidierbare Aminosäure umgewandelt werden. Primer, die die Umwandlung in die bevorzugten Aminosäuren Leucin, Glutamin oder Alanin steuern, sind in Tabelle 5 angeführt. Diese Primer beinhalten auch Substitutionen in der Nukleotidsequenz, die eine einzige Spaltstelle für ein Restriktionsenzym bereitstellen, die sich als Diagnostikum für den Erfolg der Mutagenese eignen, wobei diese Substitutionen jedoch nicht zwingenderweise die entsprechende Aminosäuresequenz ändern. In den in Tabelle 5 gezeigten Primern sind die Nukleotidsubstitutionen unterstrichen. Zum Beispiel wurde im Plasmid pTHR28 das Methionin in Position 388 in dem nativen Thrombomodulinprotein durch Leucin ersetzt, und eine einzige PvuII-Spaltstelle wurde dabei eingeführt. Andere nicht oxidierbare Aminosäuren, die substituiert werden, würden sich natürlich für diese Erfindung ebenso eignen.Specific mutagenizing oligonucleotide primers were synthesized and used with the MUTATOR DNA Polymerase III Site-directed Mutagenesis Kit (catalog no. 200500, Stratagene, La Jolla, CA), except that, as noted elsewhere, two-strand synthesis is initiated and thrombomodulin analog genes are created in which either one or both of the methionines are converted to a nonoxidizable amino acid. Primers directing conversion to the preferred amino acids leucine, glutamine, or alanine are listed in Table 5. These primers also contain substitutions in the nucleotide sequence that provide a single cleavage site for a restriction enzyme that are diagnostic of the success of the mutagenesis, but these substitutions do not necessarily alter the corresponding amino acid sequence. In the primers shown in Table 5, the nucleotide substitutions are underlined. For example, in plasmid pTHR28, the methionine at position 388 in the native thrombomodulin protein was replaced by leucine and a single PvuII cleavage site was introduced. Other non-oxidizable amino acids that were substituted would of course also be suitable for this invention.

Gereinigte Einzelstrang-DNA-Matrizen wurden nach dem von Bio-Rad (Muta-Gene Phagemid in vitro Mutagenesis, Instruction Manual, Kat. Nr. 170-3576, Seite 33-34) beschriebenen Verfahren hergestellt, obwohl sich andere dem Fachmann bekannte Verfahren ebenso eignen würden.Purified single-stranded DNA templates were prepared using the method described by Bio-Rad (Muta-Gene Phagemid in vitro Mutagenesis, Instruction Manual, Cat. No. 170-3576, pages 33-34), although other methods known to those skilled in the art would also be suitable.

Der 5'-Terminus jedes mutagenisierenden Primers wurde dadurch phosphoryliert, daß man 0,5 ng/ul Primer 30 Minuten bei 37ºC in einer Lösung, die 2 mM rATP, 0,4 E/ul Polynukleotidkinase in Reassoziationspuffer (20 mM Tris-HCl pH 7,5, 8 mM MgCl&sub2; und 40 mM NaCl) enthielt, inkubierte. Der Ansatz wurde durch 15-minütiges Inkubieren der Mischung bei 65ºC hitzeinaktiviert. Die Phosphorylierung erhöht die Mutationserfolgsrate. Der phosphorylierte Primer wurde mit der einzelsträngigen Matrize durch 5-minütiges Erhitzen von 100 ng Matrize und 2,5 ng Primer in 25 ul Reassoziationspuffer auf 65ºC und anschließendes 10-minütiges Abkühlen- und Reassoziierenlassen der Mischung bei Raumtemperatur reassozilert. Doppelstrang-DNA wurde durch Verlängerung des Primers hergestellt, wobei im wesentlichen wie von Tsurushit, N., et al., (1988) Gene 62: 135-139 und O'Donnell, M. E., et al., (1985) J. Biol. Chem. 260: 12875-12883 beschrieben vorgegangen wurde. Kurz gesagt wurde der Matrizen/Primer-Ansatz im Verhältnis 1 : 1 mit 10% Reassoziationspuffer plus 80 ug/ml Rinderserumalbumin, 2,5 mM Dithiothreit, 0,25 mM dNTP-Mischung, 2 mM rATP und 1% Glycerin plus 1 ug Einzelstrang-DNA- Bindungsprotein verdünnt. Der Ansatz wurde 5 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert, damit das Bindungsprotein die Einzelstrang-DNA-Matrize umhüllen konnte. Man versetzte mit DNA-Polymerase III Holoenzym (E. coli, 1,7 ul einer Lösung mit 50 E) und inkubierte den Ansatz 10 Minuten bei 30ºC. Man versetzte mit T4-DNA-Ligase (0,5 ul, 2 Weiss-Einheiten) und inkubierte den Ansatz nochmals 5 Minuten bei 30ºC. Mit dieser Mischung transformierte man E. coli, und richtig mutierte Klone wurden aufgrund der Restriktionsspaltmuster selektiert.The 5' terminus of each mutagenizing primer was phosphorylated by incubating 0.5 ng/ul primer for 30 minutes at 37°C in a solution containing 2 mM rATP, 0.4 U/ul polynucleotide kinase in annealing buffer (20 mM Tris-HCl pH 7.5, 8 mM MgCl2 and 40 mM NaCl). The mixture was heat inactivated by incubating the mixture for 15 minutes at 65°C. Phosphorylation increases the mutation success rate. The phosphorylated primer was annealed to the single-stranded template by heating 100 ng of template and 2.5 ng of primer in 25 µl of annealing buffer at 65°C for 5 min, followed by cooling and annealing the mixture at room temperature for 10 min. Double-stranded DNA was prepared by extending the primer, proceeding essentially as described by Tsurushit, N., et al., (1988) Gene 62: 135-139 and O'Donnell, ME, et al., (1985) J. Biol. Chem. 260: 12875-12883. Briefly, the template/primer mixture was diluted 1:1 with 10% reassociation buffer plus 80 μg/ml bovine serum albumin, 2.5 mM dithiothreitol, 0.25 mM dNTP mix, 2 mM rATP and 1% glycerol plus 1 μg single-strand DNA binding protein. The mixture was incubated for 5 minutes at room temperature to allow the binding protein to coat the single-strand DNA template. DNA polymerase III holoenzyme (E. coli, 1.7 μl of a 50 U solution) was added and the mixture was incubated for 10 minutes at 30ºC. T4 DNA ligase (0.5 μl, 2 Weiss units) was added and the mixture was incubated for another 5 minutes at 30ºC. With this mixture E. coli was transformed and correctly mutated clones were selected based on the restriction cleavage patterns.

Mit dem gleichen Verfahren lassen sich zum Beispiel unter Verwendung von pTR13 (oben beschrieben), das einen M13-Replikationsursprung zur Herstellung von Einzelstrang-DNA-Matrizen aufweist, Mutanten herstellen, die in Säugetierzellen exprimiert werden können.The same procedure can be used, for example, to generate mutants that can be expressed in mammalian cells using pTR13 (described above), which has an M13 origin of replication for the production of single-stranded DNA templates.

D. Produktion und Aufreinigung des rekombinanten ProteinsD. Production and purification of the recombinant protein

T25-Flaschen wurden in einer Dichte von 2·10&sup6; mit Sf9-Zellen in 5 ml TMN-FH-Medium plus 10% FBS oder Excell 400 beimpft und anschließend mit einem isolierten rekombinanten Plaque aus Teil B oder C oben infiziert. Nach drei Tagen wurden die Virusvorratsstämme geerntet. Flaschen (30-100 ml Schüttelflaschen bzw. 100-300 ml Spinner-Flaschen) wurden mit Zellen beimpft (1-1,8·10&sup6;/ml) und mit aliquoten Teilen des Virusvorratsstamms, und zwar entsprechend 1/50stel bis 1/100stel des Endvolumen, infiziert. Die infizierten Zellkulturen wurden vier Tage lang gezüchtet, und das konditionierte Medium, das rekombinantes oxidationsresistentes TM-Analogon-Protein enthielt, wurde geerntet. Die TM-Analoga wurden durch Entfernung von Zelltrümmern und anschließend fünf Chromatographieschritten, nämlich 1) Q-Sepharose, 2) Thrombinaffinität, 3) Gelfiltration, 4) Anionenaustausch und 5) einem zweiten Gelfiltrationsschritt, aus dem konditionierten Medium aufgereinigt. Bei den Gelfiltrationsschritten wird umgepuffert. Alle Chromatographieschritte wurden bei 4ºC durchgeführt.T25 flasks were seeded at a density of 2 x 106 with Sf9 cells in 5 ml of TMN-FH medium plus 10% FBS or Excell 400 and then infected with an isolated recombinant plaque from part B or C above. After three days, virus stocks were harvested. Flasks (30-100 ml shake flasks or 100-300 ml spinner flasks, respectively) were seeded with cells (1-1.8 x 106/ml) and infected with aliquots of virus stock corresponding to 1/50th to 1/100th of the final volume. Infected cell cultures were grown for four days and conditioned medium containing recombinant oxidation-resistant TM analog protein was harvested. The TM analogues were purified from the conditioned medium by removing cellular debris followed by five chromatography steps, namely 1) Q-Sepharose, 2) thrombin affinity, 3) gel filtration, 4) anion exchange and 5) a second gel filtration step. The gel filtration steps involve buffer re-adjustment. All chromatography steps were carried out at 4ºC.

i. Materiali. Material

Einige Chromatographieharze wurden im Handel erworben. Q-Sepharose und Sephadex G25 wurde von Sigma (St. Louis, MO) und Mono Q 5/5TM von Pharmacia LKB (Piscataway, NJ) bezogen.Some chromatography resins were purchased commercially. Q-Sepharose and Sephadex G25 were purchased from Sigma (St. Louis, MO) and Mono Q 5/5TM from Pharmacia LKB (Piscataway, NJ).

Die DFP-Thrombiri-Agarose wurde ungefähr folgendermaßen hergestellt: 360 mg Rinderthrombin in 100 ml 20 mM Natriumphosphat, pH 7,5, wurden zu ungefähr 100 ml einer 50%igen Aufschlämmung von Affigel 10-Harz gegeben und über Nacht bei 4ºC vermischt. Das Affigel 10 wurde für die Verwendung wie vom Hersteller angegeben hergestellt und mit dem Ladepuffer äquilibriert. Reste aktivierter Ester wurden durch einstündige Zugabe von 100 ml 0,1 M Glycin (pH 5,6) bei 4ºC blockiert. Anschließend wurde das Gel mit 30 mM Tris-HCl, 2 M NaCl, pH 7,5, äquilibriert, und 20 ul DFP wurden auf einer Endkonzentration von ungefähr 1 mM DFP zugegeben. Nach 16-stündigem Mischen bei 4ºC wurden weitere 6 ul DFP zugegeben, und es wurde noch 4 weitere Stunden gemischt. Anschließend wurde das Harz mit 20 mM Tris-HCl, 2 M NaCl pH 7,5 gewaschen und bei 4ºC aufbewahrt.The DFP-thrombiri-agarose was prepared approximately as follows: 360 mg bovine thrombin in 100 ml of 20 mM sodium phosphate, pH 7.5, was added to approximately 100 ml of a 50% slurry of Affigel 10 resin and mixed overnight at 4°C. The Affigel 10 was prepared for use as directed by the manufacturer and equilibrated with the loading buffer. Residual activated esters were blocked by adding 100 ml of 0.1 M glycine (pH 5.6) for 1 hour at 4°C. The gel was then equilibrated with 30 mM Tris-HCl, 2 M NaCl, pH 7.5, and 20 µl of DFP was added to a final concentration of approximately 1 mM DFP. After mixing for 16 hours at 4°C, an additional 6 µl of DFP was added and mixing continued for 4 hours. The resin was then washed with 20 mM Tris-HCl, 2 M NaCl pH 7.5 and stored at 4ºC.

Die Thrombinaktivität wurde mit dem Substrat Kabi S-2238 gemessen, und es zeigte sich, daß > 86% des Thrombins von der Lösung entfernt und vermutlich mit dem Harz gekoppelt worden war, wodurch man zu einer Endkonzentration von ungefähr 6 mg Thrombin pro ml Harz gelangt. Die Enzymaktivität des mit DFP behandelten Harzes betrug < 1% der Ausgangsaktivität.Thrombin activity was measured using the substrate Kabi S-2238 and it was found that > 86% of the thrombin was removed from the solution and presumably coupled to the resin, giving a final concentration of approximately 6 mg thrombin per ml resin. The enzyme activity of the DFP-treated resin was < 1% of the initial activity.

ii. Herstellung des reinen TM-Analogon- Peptids.ii. Preparation of pure TM analogue peptide.

Das konditionierte Medium wurde geerntet und durch 10-minütiges Zentrifugieren bei 1400 xg geklärt. Der pH wurde mit Eisessig von ungefähr 6,0 auf ungefähr 5,2 eingestellt. Das eingestellte Medium wurde dann auf eine Säule Q-Sepharose-Harz aufgetragen. Die Säule war zuvor mit ungefähr dem vierfachen Säulenvolumen Waschpuffer 1 (117 mM Natriumacetat, 0,02% NaN&sub3; pH 5,0) äquilibriert worden. Nach dem Auftragen wurde die Säule mit Waschpuffer 1 und anschließend mit Waschpuffer 2 (25 mM Natriumacetat, 0,1 M NaCl pH 5,0) gewaschen, und das oxidationsresistente TM-Analogon wurde dann mit Waschpuffer 2, der 0,3 M NaCl, pH 5,0, enthielt, eluiert.The conditioned medium was harvested and clarified by centrifugation at 1400 xg for 10 min. The pH was adjusted from approximately 6.0 to approximately 5.2 with glacial acetic acid. The adjusted medium was then applied to a column of Q-Sepharose resin. The column had previously been equilibrated with approximately four column volumes of Wash Buffer 1 (117 mM sodium acetate, 0.02% NaN3 pH 5.0). After application, the column was washed with Wash Buffer 1 and then Wash Buffer 2 (25 mM sodium acetate, 0.1 M NaCl pH 5.0) and the oxidation-resistant TM analog was then eluted with Wash Buffer 2 containing 0.3 M NaCl, pH 5.0.

Die Säulenfraktionen, die Aktivität (gemessen im Protein-C-Aktivierungsassay, siehe oben) enthielten, wurden gepoolt, anschließend mit 0,3 M NaCl, 20 mM Tris-HCl, 0,5 mM CaCl&sub2;, 0,02% NaN&sub3;, pH 7,5, verdünnt. Der pH der Verdünnung wurde gemessen und mit NaOH auf ungefähr 7,5 eingestellt. Die Ionenstärke des Pools war ungefähr die Ionenstärke einer Lösung von 0,3 M NaCl. Dieser eingestellte Pool wurde über Nacht mittels Schwerkraft auf eine mit dem gleichen Puffer, der zur Verdünnung der konditionierten Medien verwendet worden war, voräquilibrierte Thrombinagarosesäule aufgetragen. Die Säule wurde mit Verdünnungspuffer gewaschen und das TM-Analogon wurde von der Matrix mit 1,5 M GuHCl, 2,0 M NaCl, 20 mM Tris HCl, 1 mM Na EDTA, 0,02% NaN&sub3;, pH 7,5 entfernt.The column fractions containing activity (measured in the protein C activation assay, see above) were pooled, then diluted with 0.3 M NaCl, 20 mM Tris-HCl, 0.5 mM CaCl2, 0.02% NaN3, pH 7.5. The pH of the dilution was measured and adjusted to approximately 7.5 with NaOH. The ionic strength of the pool was approximately the ionic strength of a 0.3 M NaCl solution. This adjusted pool was applied by gravity overnight to a thrombin-agarose column pre-equilibrated with the same buffer used to dilute the conditioned media. The column was washed with dilution buffer and the TM analogue was removed from the matrix with 1.5 M GuHCl, 2.0 M NaCl, 20 mM Tris HCl, 1 mM Na EDTA, 0.02% NaN3, pH 7.5.

Das im wesentlichen reine TM-Analogon wurde auf eine Sephadex G25-Säule aufgetragen und in 0,2%igem N-Ethylmorpholinacetat (NEM), pH 7,0, wiedergewonnen. In diesem Schritt werden GuHCl und NaCl entfernt.The essentially pure TM analogue was applied to a Sephadex G25 column and recovered in 0.2% N-ethylmorpholine acetate (NEM), pH 7.0. In this step, GuHCl and NaCl are removed.

Das von der Sephadex G25-Säule gewonnene TM- Analogon wurde auf eine Mono Q-Säule (Pharmacia, 10-Mikron-Partikel, quartäre Amine), die mit 0,2%igem N-Ethylmorpholin (NEM), pH 7,0, voräquilibriert worden war, aufgetragen. Nach Waschen mit diesem Puffer wurden die verschiedenen Formen mittels eines Gradienten von 0 bis 0,4 M NaCl getrennt. Proben jeder Fraktion wurden auf einem SDS-PAGE-Gel unter nichtreduzierenden Bedingungen ausgewertet. Eine SDS-Polyacrylamidgel- Elektrophorese wurde nach der Methode von Laemmli unter Verwendung von 3,3% Acrylamid im Sammelgel und 12,5% Acrylamid im Trenngel durchgeführt. Nichtreduzierte Proben wurden mit Laemmli-Probensolubilisierungspuffer (50 mM Tris-HCl, pH 6,8, 25% Glycerin, 2% SDS sowie 0,01% Bromphenolblau) verdünnt und direkt auf das Gel aufgetragen. Als MG-Marker wurden Proteinstandards des LMW Calibration Kits von Pharmacia verwendet, und die Gele wurden einer Silberfärbung unterzogen. Unter diesen Bedingungen ist bei Silberfärbung nur eine einzige Bande sichtbar.The TM analogue recovered from the Sephadex G25 column was applied to a Mono Q column (Pharmacia, 10 micron particles, quaternary amines) pre-equilibrated with 0.2% N-ethylmorpholine (NEM), pH 7.0. After washing with this buffer, the different forms were separated using a gradient from 0 to 0.4 M NaCl. Samples of each fraction were evaluated on an SDS-PAGE gel under non-reducing conditions. SDS-polyacrylamide gel electrophoresis was performed according to the method of Laemmli using 3.3% acrylamide in the stacking gel and 12.5% acrylamide in the resolving gel. Non-reduced samples were diluted with Laemmli sample solubilization buffer (50 mM Tris-HCl, pH 6.8, 25% glycerol, 2% SDS and 0.01% bromophenol blue) and applied directly to the gel. Protein standards from the LMW Calibration Kit from Pharmacia were used as MG markers and the gels were silver stained. Under these conditions, only a single band is visible when silver stained.

Die Fraktionen, die Peptide mit ähnlichen Mobilitäten enthielten, wurden gepoolt und anschließend in einem Assay auf ihren Gesamtproteingehalt und auf Aktivität im Protein-C-Aktivierungsassay wie unten beschrieben geprüft.The fractions containing peptides with similar mobilities were pooled and then in an assay for total protein content and for activity in the Protein C activation assay as described below.

E. Assays für Thrombomodulin-AnalogaE. Assays for thrombomodulin analogues 1. Material1. Materials

Kaninchen-Thrombomodulin, Hirudin und Human- Protein C stammten von American Diagnostica. Humanthrombin ist verschiedentlich im Handel und aus anderen Quellen erhältlich. Das Rinderthrombin wurde von Miles Labs. Dallas, Texas, bezogen. D-Valyl-L-leucyl-Larginin-p-nitroanilid (S-2266) sowie D-Phe-Pip-Arg-p- Nitroanilid (S-2238) wurden von Kabi Diagnostica bezogen.Rabbit thrombomodulin, hirudin, and human protein C were from American Diagnostica. Human thrombin is available from various commercial and other sources. Bovine thrombin was obtained from Miles Labs, Dallas, Texas. D-valyl-L-leucyl-larginine-p-nitroanilide (S-2266) and D-Phe-Pip-Arg-p-nitroanilide (S-2238) were obtained from Kabi Diagnostica.

Das Rinderserumalbumin (Fraktion V), das Humancitratplasma sowie das APTT-Reagens wurden von Sigma Chemicals bezogen. Die Mikrotiterplatten stammten von Corning (Nr. 25861-96). Alle andere Reagenzien wiesen den höchstmöglichen Reinheitsgrad auf.Bovine serum albumin (fraction V), human citrated plasma and APTT reagent were purchased from Sigma Chemicals. Microtiter plates were from Corning (No. 25861-96). All other reagents were of the highest possible purity.

2. Methoden und Ergebnisse2. Methods and results i. Protein-C-Aktivierungsassay (Farbtest)i. Protein C activation assay (color test)

Bei diesem Assay wurden jeweils 20 ul der folgenden Proteine in einer Mikrotiterplatte vermischt: die Thrombomodulin-Probe (unbekannt bzw. Standard), Thrombin (3 nM) sowie Protein C (1,5 uM). Als Assay- Verdünnungsmittel für jedes Protein wurden 20 mM Tris-HCl, 0,1 M NaCl, 2,5 mM CaCl&sub2;, 5 mg/ml BSA, pH 7,4 verwendet. Die Näpfchen wurden 2 Stunden bei 37ºC inkubiert und die Protein-C-Aktivierung wurde anschließend durch Zugabe von 20 ul Hirudin (0,16 Einheiten/ul, 370 nM) in Assay-Verdünnungsmittel und 10-minütiges Weiterinkubieren beendet.In this assay, 20 µl of each of the following proteins were mixed in a microtiter plate: the thrombomodulin sample (unknown or standard), thrombin (3 nM), and protein C (1.5 µM). The assay diluent for each protein was 20 mM Tris-HCl, 0.1 M NaCl, 2.5 mM CaCl2, 5 mg/ml BSA, pH 7.4. The wells were incubated at 37ºC for 2 hours, and protein C activation was then terminated by adding 20 µl hirudin (0.16 units/µl, 370 nM) in assay diluent and incubating for a further 10 minutes.

Die gebildete Menge aktiviertes Protein C wurde durch Zusatz von 100 ul 1,0 mM S-2266 (in Assay-Verdünnungsmittel) und Weiterinkubieren der Platte bei 37ºC nachgewiesen. Die Extinktion bei 405 nm in jedem Näpfchen wurde 30 Minuten lang alle 10 Sekunden mit einem Mikrotiterplattenphotometer von Molecular Devices gemessen. Die Extinktionsdaten wurden gespeichert, und die Extinktionsveränderung pro Sekunde (Kurve) in jedem Näpfchen wurde berechnet. Die Extinktionsveränderung pro Sekunde ist dem aktivierten Protein C in pmol/ml proportional.The amount of activated protein C formed was determined by adding 100 μl of 1.0 mM S-2266 (in assay diluent) and further incubating the plate at 37ºC. The absorbance at 405 nm in each well was measured every 10 seconds for 30 minutes using a Molecular Devices microtiter plate photometer. measured. The absorbance data were stored and the absorbance change per second (curve) in each well was calculated. The absorbance change per second is proportional to the activated protein C in pmol/ml.

Dieses Verhältnis wurde empirisch mit verschiedenen Konzentrationen vollständig aktiviertem Protein C bestimmt. Proben, die 100% aktiviertes Protein C enthielten, wurden dadurch hergestellt, daß man 0 bis 1,5 uM Protein C mit 60 nM Kaninchen-TM und 30 nM Thrombin vermischte, 0 bis 4 Stunden inkubierte, mit Hirudin versetzte und die S2266-Aktivität wie oben maß. Die Bedingungen, unter denen 100% des Protein C aktiviert waren, wurden als Plateaubedingungen für die S2266-Aktivität (A405/s) definiert.This ratio was determined empirically with various concentrations of fully activated protein C. Samples containing 100% activated protein C were prepared by mixing 0 to 1.5 µM protein C with 60 nM rabbit TM and 30 nM thrombin, incubating for 0 to 4 hours, adding hirudin, and measuring S2266 activity as above. The conditions under which 100% of protein C was activated were defined as plateau conditions for S2266 activity (A405/s).

Eine Aktivitätseinheit wird als 1 umol aktiviertes Protein C, das unter den oben definierten Reaktionsbedingungen pro ml/min entsteht, definiert. Die Aktivitätswerte können jedoch auch im Vergleich mit nativem, mit Detergens solubilisiertem Kaninchen- Thrombomodulin angegeben werden. Mittels Aminosäureanalyse wurde die Proteinmasse abgeleitet, und es wurde bestimmt, daß 1 nmol des TM-Analogons 6h/227-462 (siehe Tabelle 4) eine Aktivität aufweist, die derjenigen von 1 nmol Kaninchen-Thrombomodulin entspricht. Andere TM- Analoga sind in diesem Assay aktiver als 6h/227-462. Zum Beispiel weist ein TM-Analogon mit den 6 EGFartigen Domänen, wobei das Methionin in der Aminosäureposition 388 durch In-vitro-Mutagenese durch ein Leucin ersetzt ist (siehe Tabelle 4), eine spezifische Aktivität auf, die ungefähr 2,2-mal so hoch ist wie bei 6h/227-462.One unit of activity is defined as 1 umol of activated protein C produced per ml/min under the reaction conditions defined above. However, activity values can also be expressed in comparison with native, detergent-solubilized rabbit thrombomodulin. Protein mass was derived by amino acid analysis and it was determined that 1 nmol of the TM analogue 6h/227-462 (see Table 4) has an activity equivalent to that of 1 nmol of rabbit thrombomodulin. Other TM analogues are more active than 6h/227-462 in this assay. For example, a TM analogue with the 6 EGF-like domains, with the methionine at amino acid position 388 replaced by a leucine by in vitro mutagenesis (see Table 4), has a specific activity approximately 2.2-fold higher than that of 6h/227-462.

ii. Protein-C-Kofaktoraktivität nach Kontakt mit Oxidantienii. Protein C cofactor activity after exposure to oxidants

Um die Oxidationsbeständigkeit der mutierten TM-Analoga-Peptide spezifisch zu prüfen, wurde Chloramin T (N-Chlor-p-toluolsulfonamidnatriumsalz, Sigma) verwendet. Der Transfektionskulturüberstand (1 ml), der ein von einer mutierten TM-Gensequenz oder pTMHY101 (Wildtyp, AS 227-462) codiertes Peptid enthielt, wurde auf einer NAP-10-Säule (LKB/Pharmacia) in 1,5 ml 0,2%igem N-Ethylmorpholin (NEM), pH 7,0, 0,008% Tween 80 entsalzt und anschließend lyophilisiert und wieder in 100 ul des obengenannten Puffers suspendiert. Die Probe wurde in die Hälfte geteilt und die Hälften wurden mit entweder 5 ul Wasser (Kontrolle) oder 5 ul 0,1 M Chloramin T (Endkonzentration = 9,1 nM) versetzt. Die Proben wurden 20 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert und dann über eine NAP-5-Säule gegeben, um Oxidationsmittelreste zu entfernen. Bei dem Entsalzungspuffer handelte es sich um das Verdünnungsmittel für den Protein-C-Assay. Nach Kontakt mit Chloramin T blieb bei dem mutierten Peptid die gesamte Aktivität erhalten, während das Wildtyppeptid im wesentlichen inaktiviert war.To specifically test the oxidation stability of the mutated TM analogue peptides, chloramine T (N-chloro-p-toluenesulfonamide sodium salt, Sigma) was used. The transfection culture supernatant (1 ml) containing a peptide encoded by a mutated TM gene sequence or pTMHY101 (wild type, aa 227-462) was desalted on a NAP-10 column (LKB/Pharmacia) in 1.5 ml of 0.2% N-ethylmorpholine (NEM), pH 7.0, 0.008% Tween 80, and then lyophilized and resuspended in 100 μl of the above buffer. The sample was divided in half and either 5 μl of water (control) or 5 μl of 0.1 M chloramine T (final concentration = 9.1 nM) was added to the halves. The samples were incubated for 20 minutes at room temperature and then passed through a NAP-5 column to remove residual oxidants. The desalting buffer was the diluent for the protein C assay. After contact with chloramine T, the mutated peptide retained all activity, whereas the wild-type peptide was essentially inactivated.

iii. Hemmung der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit (APTT).iii. Inhibition of activated partial thromboplastin time (APTT).

Die Bildung eines Gerinnsels aus Citratplasma wird durch Zugabe von Hirn-Cephalin in Ellagsäure ("APTT-Reagens") und Kalziumionen ausgelöst. Die zur Bildung des Gerinnsels benötigte Zeit ist reproduzierbar und steigt proportional mit der Thrombomodulin-Zugabe. Die APTT-Reagenzien werden vor dem Mischen bei 37ºC inkubiert, mit Ausnahme des Citratplasmas, das bei 4ºC aufbewahrt wird.Clot formation from citrated plasma is induced by the addition of brain cephalin in ellagic acid ("APTT reagent") and calcium ions. The time required for clot formation is reproducible and increases proportionally with the addition of thrombomodulin. The APTT reagents are incubated at 37ºC before mixing, except for the citrated plasma which is kept at 4ºC.

Die Reaktion wurde folgendermaßen durchgeführt: 100 ul Sigma-Citratplasma wurden in eine Plastikküvette (Sarstedt Nr. 67.742) gegeben und 1 Minute bei 37ºC inkubiert; dann versetzte man mit 100 ul Sigma-APTT- Reagens und inkubierte 2 Minuten bei 37ºC; dann versetzte man mit 100 ul Prüfprobe (oder Kontrollpuffer) und 100 ul 25 mM CaCl&sub2; und stellte die Küvette sofort in ein mit Umwälz-Wasserbad ausgerüstetes 8451A- Spektrophotometer von Hewlett Packard, so daß während der Messung die Küvette bei 37ºC gehalten wurde. Die Extinktion aufgrund der Lichtstreuung bei 320 nm wurde von der 15. bis 120. Sekunde vom Beginn der CaCl&sub2;-Zugabe alle 0,5 Sekunden gemessen. Durch Auftragen der Extinktion gegen Zeit gelangt man zu einer S-Kurve, wobei die Gerinnungszeit als diejenige Zeit definiert wird, zu der die Neigung entsprechend der Biegung der Kurve am steilsten ist.The reaction was carried out as follows: 100 µl of Sigma citrate plasma was placed in a plastic cuvette (Sarstedt No. 67.742) and incubated for 1 minute at 37ºC; then 100 µl of Sigma APTT reagent was added and incubated for 2 minutes at 37ºC; then 100 µl of test sample (or control buffer) and 100 µl of 25 mM CaCl₂ were added and the cuvette was immediately placed in a Hewlett Packard 8451A spectrophotometer equipped with a circulating water bath so that the cuvette was kept at 37ºC during the measurement. The absorbance due to light scattering at 320 nm was measured every 0.5 seconds from the 15th to the 120th second from the start of the CaCl₂ addition. By applying the Extinction versus time results in an S-curve, where the clotting time is defined as the time at which the slope corresponding to the bend of the curve is steepest.

Ex-vivo-APTT-Assays wurden wie oben beschrieben durchgeführt, nur daß statt dem im Handel bezogenen Citratplasma das Citratplasma des in dem in-vivo- Versuch verwendeten Tiers verwendet wurde.Ex vivo APTT assays were performed as described above, except that citrated plasma from the animal used in the in vivo experiment was used instead of commercially obtained citrated plasma.

iv. Hemmung der Thrombinzeit (TCT) und der Prothrombinreaktion (PT).iv. Inhibition of thrombin time (TCT) and prothrombin response (PT).

Sowohl die PT als auch die TCT werden mit dem für die APTT verwendeten Dioden-Array-Spektralphotometer 8452 A von Hewlett Packard bestimmt. Für die PT-Reaktion wurden 20 ul Thromboplastin und 90 ul 25 mM CaCl&sub2; in einer Küvette mit 90 ul entweder des TM- Analogons 6h/227-462 oder mit PBS versetzt. Die Mischung wurde 1 Minute bei 37ºC inkubiert und dann mit 100 ul Citratplasma versetzt. Nach Einführen der Küvette in das Spektralphotometer wurde während der 15. bis 120. Sekunde nach Zugabe des Plasmas die Extinktion aufgrund der Lichtstreuung bei 320 nm alle 0,5 Sekunden gemessen. Durch Auftragen der Extinktion gegen Zeit gelangt man zu einer S-Kurve, wobei die Gerinnungszeit als diejenige Zeit definiert wird, zu der die Neigung entsprechend der Biegung der Kurve am steilsten ist. Die TCT wird auf gleiche Weise ausgewertet. Die Anfangsreaktionsmischung enthält 100 ul Citratplasma, 25 ul 100 mM CaCl&sub2; und entweder 162,5 ul PBS oder 162,5 ul des TM-Analogons. Nach 1 Minute wird mit 12,5 ul Thrombin versetzt. Die Gerinnungszeit wird wie oben beschrieben gemessen.Both PT and TCT are determined using the Hewlett Packard 8452 A diode array spectrophotometer used for APTT. For the PT reaction, 20 μl of thromboplastin and 90 μl of 25 mM CaCl2 in a cuvette were added to 90 μl of either TM analogue 6h/227-462 or PBS. The mixture was incubated at 37ºC for 1 minute and then 100 μl of citrated plasma was added. After placing the cuvette in the spectrophotometer, the absorbance due to light scattering at 320 nm was measured every 0.5 seconds during the 15th to 120th second after the addition of plasma. By plotting absorbance against time, an S-curve is obtained, with clotting time defined as the time at which the slope corresponding to the bend of the curve is steepest. The TCT is evaluated in the same way. The initial reaction mixture contains 100 μl citrated plasma, 25 μl 100 mM CaCl2 and either 162.5 μl PBS or 162.5 μl of the TM analogue. After 1 minute, 12.5 μl thrombin is added. Clotting time is measured as described above.

v. Direkte gerinnungshemmende Aktivität - Hemmung der thrombinkatalysierten Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin.v. Direct anticoagulant activity - Inhibition of thrombin-catalyzed conversion of fibrinogen to fibrin.

Thrombin und unterschiedliche Mengen des TM- Analogons 6h/227-462 wurden 2 Minuten bei 37ºC in Mikrotiterplattennäpfchen inkubiert. Das gesamte Anfangsreaktionsvolumen betrug 50 ul PBS + 7,5 mM CaCl&sub2; sowie 90 nM Thrombin. Nach anfänglicher Inkubation wurde jedes Näpfchen mit 100 ul 3,75 mg/ml Humanfibrinogen versetzt, und die thrombininduzierte Fibrinbildung wurde durch Messung der Extinktionsveränderung bei 405 nm in einem Vmax-Spektralphotometer von Molecular Devices (Molecular Devices, Menlo Park, CA) verfolgt. Der Endpunkt des Assays war diejenige Zeit, bei der 50% der Gesamtextinktion erreicht wurden. Die Thrombinrestaktivität wurde durch Bezugnahme auf eine Thrombinstandardkurve bestimmt, die den Kehrwert der Ihrombinkonzentration linear mit der Gerinnungszeit in Beziehung setzt. Werden Mengen eines mittels Detergens solubilisierten nativen Kaninchen-Thrombomodulins und des TM-Analogons 6h/227-462, das gemäß Messung der Protein-C-Kpfaktoraktivität eine gleiche Aktivität aufweist, in dem Assay der direkten gerinnungshemmenden Aktivität verglichen, so weist das TM-Analogon eine signifikant verringerte Fähigkeit, die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin zu hemmen, auf (ungefähr 1/10).Thrombin and varying amounts of the TM analogue 6h/227-462 were incubated in microtiter plate wells for 2 minutes at 37ºC. The total initial reaction volume was 50 µl PBS + 7.5 mM CaCl₂ and 90 nM thrombin. After initial incubation 100 μl of 3.75 mg/ml human fibrinogen was added to each well and thrombin-induced fibrin formation was monitored by measuring the change in absorbance at 405 nm in a Molecular Devices Vmax spectrophotometer (Molecular Devices, Menlo Park, CA). The endpoint of the assay was the time at which 50% of the total absorbance was reached. Residual thrombin activity was determined by reference to a thrombin standard curve that linearly relates the inverse of the thrombin concentration to the clotting time. When amounts of detergent-solubilized native rabbit thrombomodulin and the TM analogue 6h/227-462, which has equivalent activity as measured by protein C Kpfactor activity, are compared in the direct anticoagulant activity assay, the TM analogue has a significantly reduced ability to inhibit thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin (approximately 1/10).

vi. Hemmung der Plättchenaktivierung und -aggregation.vi. Inhibition of platelet activation and aggregation.

Die Wirkung des TM-Analogons 6h/227-462 auf die Thrombin-Aktivierung der Blutplättchen wurde nach den Methoden von Esmon et al., (1983) J. Biol. Chem. 258: 12238-12242 geprüft. Bei Auswertung mit diesem Assay hemmte das TM-Analogon 6h/227-462 die thrombinvermittelte Aktivierung und Aggregation der Blutplättchen nicht signifikant.The effect of TM analogue 6h/227-462 on thrombin activation of platelets was tested according to the methods of Esmon et al., (1983) J. Biol. Chem. 258: 12238-12242. When evaluated by this assay, TM analogue 6h/227-462 did not significantly inhibit thrombin-mediated platelet activation and aggregation.

viii. Zusätzliche Messungen der Antithromboseaktivität von TM.viii. Additional measurements of the antithrombotic activity of TM.

1) Die Hemmung der thrombinbedingten Aktivierung von Faktor V durch das TM-Analogon wird nach dem von Esmon et al., J. Biol. Chem., (1982), 257: 7944-7947 beschriebenen Verfahren gemessen.1) Inhibition of thrombin-induced activation of factor V by the TM analogue is measured according to the procedure described by Esmon et al., J. Biol. Chem., (1982), 257: 7944-7947.

2) Die Hemmung des TM-Analogon/Thrombin- Komplexes durch Antithrombin III und Heparinkofaktor II wird wie bei Jakubowski et al. 1986, beschrieben gemessen.2) The inhibition of the TM analogue/thrombin complex by antithrombin III and heparin cofactor II is measured as described by Jakubowski et al. (1986).

3) Die Hemmung der thrombinbedingten Inaktivierung von Protein S durch das TM-Analogon wird nach dem von Thompson & Salem, J. Clin. Invest., (1986), 78(1): 13-17 beschriebenen Verfahren gemessen.3) Inhibition of thrombin-induced inactivation of protein S by the TM analogue is measured according to the procedure described by Thompson & Salem, J. Clin. Invest., (1986), 78(1): 13-17.

4) Die Hemmung der thrombinvermittelten Aktivierung von Faktor XIII wird nach der Methode von Polgar, et al., (1987) Thromb. Heamostas. 58: 140 gemessen.4) Inhibition of thrombin-mediated activation of factor XIII is measured according to the method of Polgar, et al., (1987) Thromb. Heamostas. 58: 140.

BEISPIEL 2. In-vivo-Aktivität eines TM-Analogons im Nagetiermodell der Tiefenphlebothrombose.EXAMPLE 2. In vivo activity of a TM analogue in the rodent model of deep phlebothrombosis.

Die Fähigkeit eines TM-Analogons, die Bildung eines Thrombus aufzuheben, wurde an einem modifizierten, durch Stasis/Endothelverletzung induzierten Venenthrombosemodell an der Ratte ausgewertet (siehe Maggi, A. et al., (1987) Haemostasis 17: 329-335 oder Pescador, R. et al., (1989) Thrombosis Research 53: 197-201). Die Vena cava einer anästhesierten männlichen Spraque-Dawley-Ratte (450 g) wurde operativ isoliert, und das Tier wurde anschließend durch Bolusinjektion in die Arteria femoralis mit einem Thrombomodulin-Analogon (6h/227- 462, das die 6 EGF-artigen Domänen des nativen Thrombomodulins enthält), Standard-Heparin oder normaler Kochsalzlösung (0,1 ml/Ratte) als Kontrolle behandelt. Die Heparindosis betrug 45 Einheiten/Ratte. Die Dosis des Thrombomodulin-Analogons betrug 100, 10, 1, 0,1 oder 0,01 ug/Ratte. Zwei Minuten nach der Injektion wurde die Vena cava inferior zur Induktion von Stasis an der linken Vena renalis ligiert und das Gefäßendothel wurde durch leichtes Zusammendrücken mit einer Pinzette verletzt. Nach 10 Minuten wurde die Vena cava entnommen und auf das Vorhandensein eines Thrombus geprüft, der, so vorhanden, entfernt und gewogen wurde. Bei allen mit Heparin oder dem Thrombomodulin-Analogon (6h/227-462) in einer Dosis von 100, 10 oder 1 ug/Ratte behandelten Tieren war keine Thrombusbildung zu beobachten, während die mit Kochsalzlösung behandelten Tiere und diejenigen, die mit der niedrigsten Dosis des Thrombomodulin-Analogon (0,01 ug) behandelt worden waren, Thromben mit einem Durchschnittsgewicht von 14,9 mg/Thrombus aufwiesen. Bei den mit 0,1 ug Thrombomodulin-Analogon behandelten Ratten wurde ein winzig kleiner Thrombus beobachtet, der nicht groß genug war, um entfernt und gewogen zu werden.The ability of a TM analogue to abolish thrombus formation was evaluated in a modified stasis/endothelial injury-induced rat venous thrombosis model (see Maggi, A. et al., (1987) Haemostasis 17: 329-335 or Pescador, R. et al., (1989) Thrombosis Research 53: 197-201). The vena cava of an anesthetized male Spraque-Dawley rat (450 g) was surgically isolated and the animal was subsequently treated by bolus injection into the femoral artery with a thrombomodulin analogue (6h/227-462 containing the 6 EGF-like domains of native thrombomodulin), standard heparin or normal saline (0.1 ml/rat) as a control. The heparin dose was 45 units/rat. The thrombomodulin analogue dose was 100, 10, 1, 0.1 or 0.01 µg/rat. Two minutes after injection, the inferior vena cava was ligated to the left renal vein to induce stasis and the vascular endothelium was injured by gentle compression with forceps. After 10 minutes, the vena cava was harvested and examined for the presence of a thrombus, which, if present, was removed and weighed. No thrombus formation was observed in any of the animals treated with heparin or the thrombomodulin analogue (6h/227-462) at a dose of 100, 10 or 1 µg/rat, whereas the animals treated with saline and those treated with the lowest dose of the Thrombomodulin analogue (0.01 µg) had thrombi with an average weight of 14.9 mg/thrombus. In the rats treated with 0.1 µg thrombomodulin analogue, a tiny thrombus was observed that was not large enough to be removed and weighed.

Der in dieser Untersuchung verwendete Dosierbereich beruhte auf einem in-vitro-APTT-Assay, bei dem 1 ug/ml Thrombomodulin-Analogon nicht ausreichte, um die APTT zu verlängern, der Zusatz von 10 ug/ml jedoch zu einer signifikanten Verlängerung führte. Die Ergebnisse von APTT-Assays, die an Plasmaproben aus jeder der behandelten Ratten durchgeführt worden waren, zeigten keine Verlängerung bei den mit dem TM-Analogon behandelten Ratten sowie den Kontrollratten (100 ug TM-Analogon = 45 s, alle anderen TM-Analogon-Dosen sowie Kochsalzkontrollen = 30-35 s). Die APTT der mit Heparin behandelten Ratten war jedoch signifikant verlängert (100 s).The dose range used in this study was based on an in vitro APTT assay, in which 1 ug/ml thrombomodulin analogue was insufficient to prolong APTT, but the addition of 10 ug/ml resulted in a significant prolongation. Results from APTT assays performed on plasma samples from each of the treated rats showed no prolongation in the TM analogue-treated rats or in the control rats (100 ug TM analogue = 45 s, all other TM analogue doses and saline controls = 30-35 s). However, the APTT of the heparin-treated rats was significantly prolonged (100 s).

Dieses Versuchssystem stellt ein direkt vergleichbares Modell für die tiefe Phlebothrombose beim Menschen dar, die durch Gefäßverletzung und verringerte Durchblutung gekennzeichnet ist. Die oben beschriebenen Ergebnisse zeigen, daß sehr niedrige Dosen eines TM-Analogons, die als Kofaktor für die thrombinvermittelte Aktivierung von Protein C wirken können, jedoch eine wesentlich verringerte Fähigkeit, die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin zu hemmen, aufweisen, die Thrombusbildung wirksam verhindern. Außerdem zeigt das Fehlen einer verlängerten ex vivo gemessenen APTT, daß dieses TM- Analogon keine systemische Wirkung auf die Gerinnungsparameter ausübt und daher keine gefährlichen Nebenwirkungen in bezug auf Blutungen verstärken würde.This experimental system represents a directly comparable model for deep phlebothrombosis in humans, which is characterized by vascular injury and reduced blood flow. The results described above demonstrate that very low doses of a TM analogue, which can act as a cofactor for thrombin-mediated activation of protein C, but has a significantly reduced ability to inhibit thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin, are effective in preventing thrombus formation. In addition, the absence of a prolonged APTT measured ex vivo indicates that this TM analogue does not exert a systemic effect on coagulation parameters and therefore would not increase dangerous bleeding-related side effects.

BEISPIEL 3. In-vivo-Aktivität eines TM-Analogons im Primatenmodell der Venen- und ArterienthromboseEXAMPLE 3. In vivo activity of a TM analogue in the primate model of venous and arterial thrombosis

Die thrombushemmenden Eigenschaften der Thrombomodulin-Analoga wurden am arteriovenösen Shunt- Modell am Pavian nach der leichtmodifizierten Methode von Cadroy, Y. et al., (1989) Journal of Laboratory and Clinical Medicine 113: 436-448, wie bei Hanson S. R. und Harker, L. A. (1987) Thrombosis and Haemostasis 58: 801- 805 beschrieben ausgewertet. Dieses Modell wurde aufgrund der hämostasischen Ähnlichkeit zwischen dem Pavian und dem Menschen und weil der arteriovenöse Shunt als Modell für Thromben des Arterientyps und des Venentyps dient, gewählt.The thrombus-inhibiting properties of thrombomodulin analogues were demonstrated in the arteriovenous shunt Baboon model evaluated using the slightly modified method of Cadroy, Y. et al., (1989) Journal of Laboratory and Clinical Medicine 113: 436-448, as described in Hanson SR and Harker, LA (1987) Thrombosis and Haemostasis 58: 801- 805. This model was chosen because of the haemostasis similarity between the baboon and man and because the arteriovenous shunt serves as a model for both arterial and venous type thrombi.

Ein mit einem Stück Dacron-Schlauch (Durchmesser 3,2 mm) und anschließend einer Teflonkammer (Durchmesser 9,3 mm) modifizierter Shunt aus einem Silastik-Schlauch wurde in die Arteria femoralis eines Pavians so eingeführt, daß Blut aus der Arterie durch den Shunt floß und über die Vena femoralis wieder in den Pavian zurückgeführt wurde (siehe Fig. 2). Der Dacron-Schlauch stellt eine thrombogene Oberfläche dar, die den natürlichen Gerinnungsvorgang stimuliert, insbesondere die Ablagerung von Blutplättchen an der Implantatoberfläche, und dient als Modell für die Erzeugung von Arterienthromben, d. h. blutplättchenreichen Thromben, die durch Fibrin zusammengehalten werden. Die Kammer schafft eine Stasis-Bedingung, ähnlich wie sie in Venen gefunden wird, wo die Blutströmungsgeschwindigkeit reduziert ist, und imitiert insbesondere die Region um die Venenklappen, wodurch sie als Modell für Strömungsbedingungen dient, wie sie bei der Tiefenphlebothrombose vorkommen. Bei den in den Kammern gebildeten Thromben handelt es sich um fibrinreiche Thromben des Venentyps. Thromben des Venentyps enthalten auch Blutplättchen, jedoch weniger als Thromben des Arterientyps. Die Thrombusbildung im Dacron-Implantat bzw. in der Kammer wird durch Messung der Blutplättchenablagerung sowie des Fibrinzuwachses ausgewertet. Die Blutplättchenablagerung wird dadurch gemessen, daß man die Blutplättchen aus dem Pavian entfernt, nach der Methode von Cadroy, Y. et al., (1989) Journal of Clinical and Laboratory Medicine 113 (4): 436-448 mit ¹¹¹Indiumoxin radioaktiv markiert und dann wieder an das Tier abgibt. Eine Szintillationskamera wie zum Beispiel eine DC 4/11 Dyna- Szintillationskamera von Picker (Picker Corp., Nortriford, Conn.), wird direkt über dem Implantat angebracht, um die Radioaktivitätsmenge, die von den Blutplättchen als Teil eines Thrombus abgeschieden wird, wie bei Cadroy, Y. et. al direkt zu messen. Als ein zweites Maß der Thrombusbildung wird vor dem Einführen des Shunts eine Dosis von 5 uCi von mit ¹²&sup5;I markiertem Pavian-Fibrinogen intravenös verabreicht. Am Ende des Versuchs wird der Shunt entfernt, gewaschen und 30 Tage aufbewahrt, um die Radioaktivität des ¹¹¹Indiums zerfallen zu lassen (Halbwertszeit 2,8 Tage). Da ¹¹¹Indium viel rascher als ¹²&sup5;Iod zerfällt, stellt die nachweisbare Radioaktivität, die in dem Shunt verbleibt, diejenige Fibrinmenge dar, die als Teil eines Thrombus abgeschieden wurde. Die Gesamtfibrinabscheidung wird dadurch berechnet, daß man die abgeschiedenen Zählimpulse pro Minute durch die Menge gerinnbaren Fibrinogens, die gemäß TCT-Assay im Pavianblut vorliegt, dividiert. Der erste Shunt in dieser Reihenschaltung dient als Kontrolle für den zweiten Shunt.A shunt made of Silastic tubing modified with a piece of Dacron tubing (3.2 mm diameter) followed by a Teflon chamber (9.3 mm diameter) was inserted into the femoral artery of a baboon in such a way that blood from the artery flowed through the shunt and returned to the baboon via the femoral vein (see Fig. 2). The Dacron tubing provides a thrombogenic surface that stimulates the natural clotting process, particularly the deposition of platelets on the implant surface, and serves as a model for the generation of arterial thrombi, i.e., platelet-rich thrombi held together by fibrin. The chamber creates a stasis condition similar to that found in veins where blood flow velocity is reduced, and in particular mimics the region around the venous valves, thereby serving as a model for flow conditions such as those found in deep phlebothrombosis. The thrombi formed in the chambers are fibrin-rich venous-type thrombi. Venous-type thrombi also contain platelets, but less than arterial-type thrombi. The thrombus formation in the Dacron implant or chamber is evaluated by measuring platelet deposition and fibrin growth. Platelet deposition is measured by removing the platelets from the baboon, radiolabeling them with ¹¹¹indium oxine according to the method of Cadroy, Y. et al., (1989) Journal of Clinical and Laboratory Medicine 113 (4): 436-448 and then released back to the animal. A scintillation camera, such as a Picker DC 4/11 Dyna scintillation camera (Picker Corp., Nortriford, Conn.), is placed directly over the implant to directly measure the amount of radioactivity deposited by the platelets as part of a thrombus, as in Cadroy, Y. et al. As a second measure of thrombus formation, a dose of 5 uCi of baboon fibrinogen labeled with 125I is administered intravenously prior to insertion of the shunt. At the end of the experiment, the shunt is removed, washed, and stored for 30 days to allow the radioactivity of the 125indium to decay (half-life 2.8 days). Since 1111indium decays much more rapidly than 125iodine, the detectable radioactivity remaining in the shunt represents the amount of fibrin deposited as part of a thrombus. Total fibrin deposition is calculated by dividing the counts deposited per minute by the amount of clottable fibrinogen present in the baboon's blood as determined by the TCT assay. The first shunt in this series serves as a control for the second shunt.

Zwei Shunts in Reihenschaltung wurden in einen Pavian eingebracht und das TM-Analogon (6h/227-462, siehe Tabelle 4) wurde an einen Punkt zwischen den beiden Shunts in einer Menge von 7 oder 8 mg/h 1 Stunde lang infundiert. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wurden Blutplättchen sowohl in der Kammer als auch in dem Dacron-Implantat im Kontroll-Shunt abgelagert, die Blutplättchenablagerung war jedoch nach Infusion des TM-Analogons in den zweiten Shunt signifikant verringert.Two shunts in series were placed in a baboon and the TM analogue (6h/227-462, see Table 4) was infused to a point between the two shunts at 7 or 8 mg/h for 1 hour. As shown in Figure 3, platelets were deposited in both the chamber and the Dacron implant in the control shunt, but platelet deposition was significantly reduced after infusion of the TM analogue into the second shunt.

Aus diesen Versuchen ist ersichtlich, daß ein TM-Analogon, das die Fähigkeit aufweist, als Kofaktor für die thrombinvermittelte Aktivierung von Protein C zu agieren und das eine signifikant verringerte Fähigkeit aufweist, die thrombinvermittelt Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin sowie die thrombinvermittelte Blutplättchenaktivierung und -aggregation zu hemmen, im in-vivo-Modell sowohl die Bildung von Thromben des Arterientyps als auch die Bildung von Thromben des Venentyps verhindern kann. Solch ein TM-Analogon wäre daher für die pharmazeutische Behandlung irgendeiner Thromboseerkrankung, egal ob an den Arterien oder den Venen lokalisiert, geeignet.From these experiments it is evident that a TM analogue which has the ability to act as a cofactor for the thrombin-mediated activation of protein C and which has a significantly reduced ability to inhibit the thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin as well as the thrombin-mediated Inhibiting platelet activation and aggregation, it can prevent both arterial-type and venous-type thrombi formation in an in vivo model. Such a TM analogue would therefore be suitable for the pharmaceutical treatment of any thrombotic disease, whether localized to the arteries or the veins.

BEISPIEL 4. Zirkulierende in-vivo-HalbwertszeitEXAMPLE 4. Circulating in vivo half-life

Die zirkulierende Halbwertszeit mehrerer TM- Analoga wurde mit der modifizierten Vorschrift von Bakhit, C, et al., (1988) Fibrinolysis 2: 31-36 ausgewertet. Das Thrombomodulin-Analogon wurde nach der Lactoperoxidasemethode von Spencer, S. A., et al., (1988) J. Biol. Chem. 263: 7862-7867 mit ¹²&sup5;Iod radioaktiv markiert. Eine Menge von ungefähr 100.000 cpm des markierten Analogons wurde in die Vena femoralis einer anästhesierten Maus injiziert, und Proben mit einem Volumen von XXX wurden nach bestimmten Zeiträumen entnommen. Die in jeder Probe vorliegende Radioaktivitätsmenge, die der Menge des radioaktiv markierten Thrombomodulin Analogons, das im Blutkreislauf vorlag, entsprach, wurde durch Zählung in einem Gamma-Zähler (Beckman) bestimmt und die Zeit, die erforderlich war, die Radioaktivitätsmenge im Kreislauf auf die Hälfte ihres Ursprungswerts zu verringern, wurde bestimmt.The circulating half-life of several TM analogues was evaluated using the modified protocol of Bakhit, C, et al., (1988) Fibrinolysis 2: 31-36. The thrombomodulin analogue was radiolabelled with 125 iodine using the lactoperoxidase method of Spencer, S. A., et al., (1988) J. Biol. Chem. 263: 7862-7867. An amount of approximately 100,000 cpm of the labelled analogue was injected into the femoral vein of an anesthetised mouse and samples of XXX volume were taken after specified time periods. The amount of radioactivity present in each sample, corresponding to the amount of radiolabeled thrombomodulin analogue present in the circulation, was determined by counting in a gamma counter (Beckman) and the time required to reduce the amount of radioactivity in the circulation to half its original value was determined.

Nach dieser Methode wurden drei Thrombomodulin- Analoga ausgewertet: 6h/227-462 (siehe oben), mit Fluorwasserstoffsäure (HF) zwecks Entfernung von einem Teil oder aller Kohlenhydrate vorbehandeltes 6h/227-462 sowie 4t/227-462 (siehe Tabelle 4 sowie Beispiel 1.B.2). Die Behandlung wurde nach der Methode von Mort, A. J. und Lamport, T. A. (1977) Analytical Biochemistry 82: 289-309 durchgeführt. Kurz gesagt wurde 0,8 mg des TM-Analogons (6 h/227-462) in 1 ml Anisol + 10 ml Konz. HF 1 Stunde im Vakuum bei 0ºC inkubiert. Danach wurde die flüchtige Flüssigkeit abgedampft und der Proteinrückstand wurde durch zweimaliges Waschen mit je 3 ml 0,1 M Essigsäure und anschließend durch zweimaliges Waschen mit 3 ml 50%iger Essigsäure aus der Reaktionskammer gespült. Die vereinigten Waschflüssigkeiten wurden mit 2 ml Ethylether extrahiert, um Anisolreste zu entfernen. Die peptidhaltige wäßrige Phase wurde an einer PD10-Säule entsalzt, wobei 92% des Proteins aus dem Ausgangsmaterial wiedergefunden wurden.Three thrombomodulin analogues were evaluated by this method: 6h/227-462 (see above), 6h/227-462 pretreated with hydrofluoric acid (HF) to remove some or all of the carbohydrates, and 4t/227-462 (see Table 4 and Example 1.B.2). Treatment was carried out according to the method of Mort, AJ and Lamport, TA (1977) Analytical Biochemistry 82: 289-309. Briefly, 0.8 mg of the TM analogue (6h/227-462) was incubated in 1 ml anisole + 10 ml conc. HF for 1 hour in vacuum at 0ºC. The volatile liquid was then evaporated and the protein residue was removed by washing twice with 3 ml each 0.1 M acetic acid and then rinsed out of the reaction chamber by washing twice with 3 ml of 50% acetic acid. The combined washings were extracted with 2 ml of ethyl ether to remove anisole residues. The peptide-containing aqueous phase was desalted on a PD10 column, whereby 92% of the protein from the starting material was recovered.

Wie aus den Ergebnissen von Tabelle 6 ersichtlich, kann eine Behandlung des TM-Analogons zur Modifikation der Glycosylierung seine zirkulierende Halbwertszeit signifikant ändern. Dies gelingt entweder durch Entfernung des Kohlenhydrats oder durch Veränderung seiner Zusammensetzung durch Expression in unterschiedlichen Zelltypen. Tabelle 1 Tabelle 1 - (Fortsetzung) - Tabelle 1 - (Fortsetzung) - Tabelle 1 - (Fortsetzung) - Tabelle 2 Tabelle 3 Tabelle 3 - (Fortsetzung) - Tabelle 3 - (Fortsetzung) - Tabelle 4 Expression in Insektenzellen Expression in Säugetierzellen Tabelle 5 Primer für den Ersatz des Methionins an der AS 291 Primer für den Ersatz des Methionins an der AS 388 Native Sequenz As shown in the results in Table 6, treatment of the TM analogue to modify glycosylation can significantly alter its circulating half-life, either by removing the carbohydrate or by altering its composition by expression in different cell types. Table 1 Table 1 - (continued) - Table 1 - (continued) - Table 1 - (continued) - Table 2 Table 3 Table 3 - (continued) - Table 3 - (continued) - Table 4 Expression in insect cells Expression in mammalian cells Table 5 Primers for the replacement of methionine at aa 291 Primer for the replacement of methionine at AS 388 Native sequence

Tabelle 6Table 6 Probe / Halbwertszeit in MinutenSample / Half-life in minutes

6h/227-462 2,76h/227-462 2.7

Mit HF behandeltes 6h/227-462 7,3HF treated 6h/227-462 7.3

4t/227-462 8,14t/227-462 8.1

Claims (8)

1. Verwendung eines gereinigten Thrombomodulin- Analogons mit einer verlängerten zirkulierenden in-vivo-Halbwertszeit, wobei dieses Analogon aus einem Polypeptid mit einer Aminosäuresequenz, die im wesentlichen den sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen entspricht, und wobei die sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen durch chemische Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure zur Entfernung der Glycosylierung in den 6 EGF-artigen Domänen modifiziert sind, besteht, wobei dieses Analogon im Vergleich mit dem nativen Thrombomodulin ungefähr die native Fähigkeit, die thrombinvermittelte Aktivierung von Protein C zu verstärken, aufweist und im Vergleich mit dem nativen Thrombomodulin eine verringerte Fähigkeit, die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin zu inaktivieren, aufweist, zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung.1. Use of a purified thrombomodulin analogue having an extended in vivo circulating half-life, said analogue consisting of a polypeptide having an amino acid sequence substantially corresponding to the six epidermal growth factor-like domains, and wherein the six epidermal growth factor-like domains are modified by chemical treatment with hydrofluoric acid to remove glycosylation in the six EGF-like domains, said analogue having approximately the native ability to enhance thrombin-mediated activation of protein C compared to native thrombomodulin and having a reduced ability to inactivate thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin compared to native thrombomodulin, for the manufacture of a pharmaceutical composition. 2. Verwendung eines Thrombomodulins nach Anspruch 1, wobei das Thrombomodulin-Analogon in wäßriger Lösung löslich ist.2. Use of a thrombomodulin according to claim 1, wherein the thrombomodulin analogue is soluble in aqueous solution. 3. Verwendung eines Thrombomodulins nach Anspruch 2, wobei das Thrombomodulin-Analogon an den Zuckerresten der sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen von Position 227-462 modifiziert ist.3. Use of a thrombomodulin according to claim 2, wherein the thrombomodulin analogue is modified at the sugar residues of the six epidermal growth factor-like domains from position 227-462. 4. Verwendung eines Thrombomodulins nach Anspruch 2, wobei mindestens ein Aminosäurerest, der in den sechs epidermiswachstumsfaktorartigen Domänen eine Glycosylierungsstelle bildet, deletiert worden ist.4. Use of a thrombomodulin according to claim 2, wherein at least one amino acid residue forming a glycosylation site in the six epidermal growth factor-like domains has been deleted. 5. Verwendung eines Thrombomodulins nach Anspruch 1, wobei das Analogon im Vergleich zu nativem, mit Detergens solubilisiertem Kaninchen-Thrombomodulin in bezug auf gleiche Einheiten Protein-C-Aktivierung 80% oder weniger der Fähigkeit des nativen Thrombomodulins, die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin zu inaktivieren, aufweist.5. Use of a thrombomodulin according to claim 1, wherein the analog has 80% or less of the ability of native thrombomodulin to inactivate thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin, relative to native detergent-solubilized rabbit thrombomodulin, on equal units of protein C activation. 6. Verwendung eines Thrombomodulins nach Anspruch 1, wobei das Analogon im Vergleich zu nativem, mit Detergens solubilisiertem Kaninchen-Thrombomodulin in bezug auf gleiche Einheiten Protein-C-Aktivierung 50% oder weniger der Fähigkeit des nativen Thrombomodulins, die thrombinvermittelte Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin zu inaktivieren, aufweist.6. Use of a thrombomodulin according to claim 1, wherein the analogue is compared to native, Detergent-solubilized rabbit thrombomodulin has, with respect to equal units of protein C activation, 50% or less of the ability of native thrombomodulin to inactivate the thrombin-mediated conversion of fibrinogen to fibrin. 7. Verwendung eines Thrombomodulins nach Anspruch 1, wobei das Analogon oxidationsbeständig ist.7. Use of a thrombomodulin according to claim 1, wherein the analogue is oxidation resistant. 8. Verfahren zur Verlängerung der zirkulierenden in-vivo-Halbwertszeit eines Thrombomodulin-Analogons durch Entfernung der Glycosylierung in den sechs EGF- artigen Domänen.8. Method for prolonging the in vivo circulating half-life of a thrombomodulin analogue by removing glycosylation in the six EGF-like domains.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6063763A (en) * 1989-04-28 2000-05-16 Schering Aktiengesellschaft Protease-resistant thrombomodulin analogs
FR2689640B1 (en) * 1992-04-06 1997-08-08 Bio Merieux METHOD FOR DETERMINING PROTEIN C AND / OR PROTEIN S ACTIVITY IN A PLASMATIC SAMPLE.
US6500646B1 (en) 1996-12-27 2002-12-31 Mochida Pharmaceutical Co., Ltd. Cell membrane-directed drugs
DE19749197A1 (en) * 1997-11-07 1999-05-12 Dade Behring Marburg Gmbh Method for determining the anticoagulant potential of a sample
CA2502539A1 (en) * 2002-10-17 2004-04-29 Pharming Intellectual Property B.V. Protein modification
US7553930B2 (en) 2003-01-06 2009-06-30 Xencor, Inc. BAFF variants and methods thereof
BRPI0720158A2 (en) 2006-10-06 2014-05-20 Asahi Kasei Pharma Corp DISSEMINATED INTRAVASCULAR COAGULATION THERAPY AND / OR IMPROVEMENT AGENTS, TO REDUCE THE PROBABILITY OF DEATH IN PATIENTS SUFFERING FROM THE SAME, METHODS FOR SELECTING PATIENTS, AND TO TREAT AND / OR IMPROVE INTRAVASCULAR COAGULATION
TW201431872A (en) 2007-03-23 2014-08-16 Asahi Kasei Pharma Corp Method for producing soluble thrombomodulin of high purity
EP2120049A1 (en) 2008-05-14 2009-11-18 PAION Deutschland GmbH Soluble thrombomodulin as a biomarker for treatments using anticoagulants
AU2009347614A1 (en) 2009-06-12 2012-01-19 Paion Deutschland Gmbh Treatment of coagulopathy with hyperfibrinolysis
AU2011246021B2 (en) 2010-04-30 2014-03-13 Asahi Kasei Pharma Corporation High-purity soluble thrombomodulin and method for producing same
CN103037893A (en) 2010-06-14 2013-04-10 帕昂德国有限公司 Treatment of coagulopathy with hyperfibrinolysis
US9592275B2 (en) 2011-11-15 2017-03-14 Asahi Kasei Pharma Corporation Medicament for therapeutic treatment and/or improvement of sepsis
CA3116686A1 (en) 2018-10-22 2020-04-30 Asahi Kasei Pharma Corporation Medicament for therapeutic treatment and/or improvement of sepsis accompanied by coagulopathy

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4912207A (en) * 1987-05-06 1990-03-27 Washington University DNA clone of human thrombomodulin and portions thereof
DK299087D0 (en) * 1987-06-12 1987-06-12 Novo Industri As PROTEINS AND DERIVATIVES THEREOF
AU646633B2 (en) * 1989-02-17 1994-03-03 Codon Soluble analogs of thrombomodulin
US5256770A (en) * 1990-04-09 1993-10-26 Schering Ag Oxidation resistant thrombomodulin analogs

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AU8723391A (en) 1992-03-17

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